Kompetenzen

Allgemeiner Schwerpunkt am IWW sind die Mikrostruktur/Eigenschaftsbeziehungen in metallischen Werkstoffen mit besonderer Schwerpunktbildung bei den Leichtmetallen auf Basis Al, Mg und Ti. Daneben werden auch Kupfer- und Eisenwerkstoffe intensiv untersucht.

Die Variation der Mikrostruktur erfolgt gezielt durch thermische und thermo-mechanische Behandlungen einerseits mittels konventioneller Verfahren wie z.B. Strangpressen, Walzen, Rundkneten und Drahtziehen sowie andererseits mittels neuartiger Verfahren der hochgradigen plastischen Umformung wie z.B. Equal Channel Angular Pressing (ECAP) und High Pressure Torsion (HPT). Untersucht werden dabei neben der Mikrostruktur (z.B. Korngröße und -form, Phasenmorphologie und -anordnung, Art, Größe und Verteilung von Ausscheidungsphasen) die kristallografische Textur und insbesondere die daraus resultierenden mechanische Eigenschaften. Innerhalb der Röntgenographie werden nicht nur Texturen analysiert, sondern auch Eigenspannungsprofile gemessen sowie Phasenanalysen durchgeführt.

Bei den mechanischen Eigenschaften stehen die Festigkeitseigenschaften unter statischer Belastung (Kriechverhalten), quasi-statischer Beanspruchung (Zug- und Druck), zyklischer Belastung (Dauerschwingprüfung) und dynamischer Beanspruchung (Kerbschlagbiegeprüfung) im Mittelpunkt des Interesses. Im Rahmen dieser Untersuchungen werden auch Experimente zum Dämpfungsverhalten, zum Verhalten weichmagnetischer Werkstoffe, zur Langzeitformstabilität von Werkstoffen und zur Kornfeinung von Gusswerkstoffen durchgeführt.

Ein weiterer Schwerpunkt betrifft die Verbesserung des Dauerschwingverhaltens durch Prozesse der mechanischen Oberflächenverfestigung (z. B. Kugelstrahlen, Festwalzen). Das veränderte Dauerschwingverhalten wird aus den verfahrensinduzierten Eigenschaftsänderungen an der Oberfläche und in oberflächennahen Bereichen abgeleitet. Hierzu gehören Veränderungen der Oberflächentopografie, Oberflächenverfestigung und -eigenspannungsausbildung, gegebenenfalls oberflächennahe Phasenumwandlungen und das durch diese Einflussgrößen veränderte Rissbildungs- und Rissausbreitungsverhalten.

Weiterhin wird das elektrochemische Korrosionsverhaltens metallischer Werkstoffe untersucht. Hierzu gehört insbesondere die Bearbeitung von Fragestellungen über das Korrosionsverhalten von z. B. Kupferwerkstoffen unter gleichzeitiger mechanischer Beanspruchung (Spannungs- und Schwingungsrisskorrosion). Die vorgenannten Untersuchungsmethoden einschließlich der Raster- und Durchstrahlungselektronenmikroskopie werden auch für eine praxisorientierte Schadensanalyse herangezogen.

Aus Erkenntnissen der Schadensanalyse werden Verbesserungsvorschläge für einen auf den jeweiligen Anwendungsfall optimierten Werkstoffeinsatz abgeleitet.