Experimentelle und numerische Untersuchung der Größeneinflüsse auf das Fließverhalten von W/Cu-Teilchenverbundwrkstoffen und Stählen

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Bei gesinterten Teilchenverbundwerkstoffen ist das mechanische Werkstoffverhalten kleiner Bauteile maßgeblich durch die Eigenschaften und Mikrostruktur der Komponentenwerkstoffe sowie Größe und Morphologie der Partikel und Fehlstellen charakterisiert. Bei einer Probenverkleinerung gewinnen diese Mikrostrukturgrößen in Abhängigkeit von Umformgeschwindigkeit und Temperatur zunehmend an Einfluss auf das Werkstoffverhalten. An gesinterten W-Cu-Teilchenverbundwerkstoffen (Elektroden, Elektrokontakte) unterschiedlicher Zusammensetzung soll der Einfluss der Proben- und W-Teilchengröße auf das Werkstoffverhalten im Geschwindigkeitsbereich von 0.001 s-1 bis 1000 s-1 und bei Temperaturen von RT bis 1000°C untersucht und mit Hilfe begleitender FE-Simulationen und metallographischen Methoden quantifiziert werden. Ziel des Vorhabens soll zunächst aufbauend auf den Experimenten die Modellierung des konstitutiven Fließ- und Versagensverhaltens unter Berücksichtigung von Mikrostrukturgrößen im Verhältnis zur Probengeometrie in Abhängigkeit von Umformgeschwindigkeit und -Temperatur des Verbunds als Kontinuum sein. Als langfristiges Ziel wird die FE-Modellierung des Werkstoffs als Verbundmodell der zwei Komponenten angestrebt, das auf den Versuchsergebnissen an den Komponentenwerkstoffen basiert und durch Vergleich von FE-Simulationen mit Experimenten am Teilchenverbundwerkstoff validiert wird.