Stabilität und Relaxation von Mikroeigenspannungen zweiphasiger Werkstoffe bei schwingender Beanspruchung

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Von den Antragstellern liegen eine Reihe von Arbeiten über Mikro-Eigenspannungen (Mikro-ES) vor. Untersucht wurden Meßtechnik, Entstehung durch Verformung, Oberflächenbehandlung und durch Wärmebehandlung sowie der Einfluß der Legierung und des Gefügezustands. Einige Stichversuche zur Relaxation und zur Stabilität gegenüber schwingender Beanspruchung wurden publiziert. Beim Abschlußkolloquium des DFG Schwerpunktprogramms `Eigenspannungen und Verzug durch Wärmeeinwirkung' wurde die Bedeutung der Mikro-ES auf die Festigkeitseigenschaften herausgestellt, aber auch Lücken im bisherigen Kenntnisstand hierüber aufgezeigt. Das Ziel der geplanten Untersuchungen ist die Erarbeitung des Zusammenhanges zwischen dem Werkstoffzustand (Gefüge, Versetzungsstruktur, homogene und imhomogene Mikro-ES), den Beanspruchungsparametern (Zug-Schwell- und Biege-Schwellbeanspruchung, Lastamplitude) und den Schwingfestigkeitseigenschaften. Die Versuche sollen entscheiden, ob bei schwingender Beanspruchung die Homogenen Mikro-ES stabil bleiben bzw. relaxieren und welche Auswirkungen sie auf das Schwingfestigkeitsverhalten haben. Verschiedenen Zustände der Verfestigung eines Duplexstahls und eines Kohlenstoff-Stahls mit Mikro-ES unterschiedlichen Vorzeichen werden im Zug- und im Druckschwellbereich untersucht. Durch die gewählten Kombinationen können die Einflüsse des Gefüges, der Belastungsrichtung und des Vorzeichens der Mikro-ES auf deren Stabilität bzw. Abbau separiert werden. Die Untersuchungen umfassen neben der röntgenographischen Ermittlung homogener und inhomogener Mikro-ES die Aufnahme des Wechselformungsverhaltens, die Änderung der Mikrohärte sowie TEMUntersuchungen.