Ermüdung von Hartmetallen in flüssigen Medien

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Hartmetalle sind Verbundwerkstoffe mit hohen Anteilen an einer harten, spröden Phase und geringen Anteilen einer duktilen Binderphase. Wegen ihrer hohen Härte und hohen Zähigkeit werden Hartmetalle in vielen technischen Anwendungen als Schneidwerkstoffe verwendet. Wichtige Kriterien sind hierbei hohe Lebensdauern und Zuverlässigkeit. Systematische Untersuchungen der Arbeitsgruppe des Antragstellers seit 1991 konnten nachweisen, daß Hartmetalle unter zyklischen mechanischen Belastungen starke Ermüdungserscheinungen aufweisen. Sie werden dadurch hervorgerufen, daß Risse an der Oberfläche, die von der Oberflächenbearbeitung herrühren, sich unter zyklischen Lasten unterkritisch ausbreiten und kritische Rißausbreitung anschließend zum Versagen des Materials führt. Dieser Schädigungsmechanismus läßt erwarten, daß flüssige Medien, inerte oder korrosive, in die wachsende Risse eindringen und zu Veränderungen des Schädigungsmechanismus führen. Dies läßt Änderungen der Lebensdauern erwarten. Dieser Einfluß flüssiger Medien auf die Ermüdung von Hartmetallen und sein wissenschaftliches Verständnis sind Gegenstand dieses Forschungsvorhabens. Berücksichtigt man, daß Werkstoffeigenschaften nur verbessert werden können, wenn die kontrollierenden Grundvorgänge verstanden werden und daß die meisten technischen Anwendungen der Hartmetalle in flüssigen Medien stattfinden, so erkennt man, daß das hier beantragt Vorhaben sowohl wissenschaftliche als auch technische Bedeutung aufweist.