Einfluss der Umformgeschwindigkeit und -temperatur auf die Formänderungsgrenze metallischer Werkstoffe unter Zugbeanspruchung

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Das Formänderungsvermögen metallischer Werkstoffe hängt nicht nur von der lokalen Vergleichsdehnung, dem Mehrachsigkeitsgrad und der Beanspruchungsgeschichte ab, sondern wird zudem von den Beanspruchungsbedingungen wie Temperatur und Beanspruchungsgeschwindigkeit sowie dem Werkstoffzustand und Gefügebestandteilen bestimmt. Insbesondere kann unter Zugbeanspruchung Schädigung durch Entstehung und Wachstum von Poren um Inhomogenitäten wie Einschlüsse und Ausscheidungen das Verformungs- und Versagensverhalten stark beeinflussen. Mit Hilfe quasistatischer, zügiger und dynamischer Zugversuche an Al-, Mg- und Ti-Legierungen soll der Einfluss der Dehngeschwindigkeit und Temperatur (10-4 s-1 104 s-1 und RT T 0.5Ts ) auf das Fließverhalten und insbesondere auf die Bruchdehnung ermittelt werden. Begleitende metallographische Untersuchungen sollen Aufschluss über Schädigungsart, -beginn und -entwicklung während des Umfornmrozesses geben. Mit Hilfe der Theorie des Wachstums geometrischer Imperfektionen in Kombination mit einem konstitutiven Materialgesetz, das die beiden gegenläufigen Einflüsse der Umformgeschwindigkeit und -wärme des dynamischen Umformprozesses berücksichtigt, sind die Spannungs-Dehnungs-Kurven der untersuchten Werkstoffe zu beschrieben. Um die lokalen Spannungs- und Dehnungsfelder während des Umfonnvorgangs zu ermitteln und somit die für das Versagen kritischen Stellen aufzeigen zu können, wird der Zugversuch bei quasistatischer und dynamischer Beanspruchung simuliert. Dies wird zur Formulierung eines Versagenskriterium herangezogen.