Herstellung und Eigenschaften von gradierten Leichtmetall-Keramikfaser-Verbundwerkstoffen

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Der breite Einsatz von Leichtmetallen in temperaturbelasteten Komponenten des Kraftfahrzeugbaus, wie z. B. bei Schraubverbindungen an Kurbel- und Getriebegehäusen, wird durch deren schlechte Kriechbeständigkeit behindert. Durch eine lokale Verstärkung von Magnesium mit Kohlenstofflangfasern können relaxationsfestere Verbindungen hergestellt werden. Die lokale Faserverstärkung bedingt jedoch sprunghafte Eigenschaftsänderungen vom verstärkten zum unverstärkten Bereich des Bauteils, die im Falle einer Temperaturwechselbeanspruchung zu raschem Versagen führen können. Im vergangenen Projektzeitraum wurde gezeigt, daß durch eine kontinuierliche Veränderung des Faservolumengehaltes mit einer besonderen Wickeltechnik Werkstoffe mit gradierter thermischer Ausdehnung und Steifigkeit hergestellt werden können, welche im Vergleich zu den ungradierten eine signifikant bessere thermische Ermüdungsfestigkeit aufweisen. Ziel des Fortsetzungsantrages ist es, auf diesen Grundlagen aufbauend, das Langzeitverhalten teilverstärkter gradierter Verbunde unter einer betriebsnahen thermomechanischen Belastung an einer anwendungsrelevanten Ronden-Geometrie zu charakterisieren.