Einfluß lokaler Verformungsprozesse auf die Bildung und Ausbreitung kurzer Ermüdungsrisse in metallischen Werkstoffen

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Ausgehend von der Annahme, daß die Geschwindigkeit der Rißbildung und des Rißfortschritts durch die akkumulierte Dehnung und die Dehnungsamplitude auf mikrostrukturellem Niveau determiniert ist, werden zur Entwicklung eines Kurzrißfortschrittskonzepts der Lebensdauervorhersage ausgewählte lokale Verformungsgrößen und das zyklische J-Integral im Bildungsgebiet bzw. an den Spitzen kurzer Ermüdungsrisse in verschiedenen Phasen der Lebensdauer gemessen. Dazu soll die laterale Auflösung der Verformungsmessung erhöht (Analyse kürzerer Risse) und eine Kraft- und Dehnungsregelung im REM/am AFM realisiert werden (Vergleichbarkeit mit konventionellen Messungen). Um die Verallgemeinerungsfähigkeit der Ergebnisse sicherzustellen, wird bei den Untersuchungen der Einfluß von Größe, Form und Orientierung der Körner auf das Rißbildungs- und Ausbreitungsverhalten sowie ein zweiter Modellwerkstoff berücksichtigt. Anschließend werden verschieden Modellansätze, die einen Zusammenhang zwischen den genannten Meßgrößen und der Schwingspielzahl Rißinitiierungsphase) bzw. der Rißausbreitungsgeschwindigkeit (Rißausbreitungsphase) herstellen, erarbeitet. Schließlich wird die Lebensdauer durch Integration des so gefundenen Ermüdungsgesetzes vorhergesagt und experimentell verifiziert.