Eigenschaftscharakterisierung der Grundkomponenten Faser und Matrix des Titanmatrix-Verbundwerkstoffsystems SiC/Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo als Basis für Werkstoffmodelle

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Das Vorhaben zielt auf die wissenschaftliche Ergründung des mechanischen Verhaltens der Einzelkomponenten des Verbundwerkstoffsystems SiC/Ti. Insbesondere der Matrixwerkstoff soll in dem mikrostrukturellen Zustand untersucht werden, in dem er auch im fertigen Verbundwerkstoff vorliegt, der sich aufgrund des Herstellungsverfahrens von dem monolithischen Grundwerkstoff unterscheidet. Hierzu müssen Methoden entwickelt werden, die die Herstellung von Matrixproben mit den zur Verbundwerkstoffherstellung angewendeten Verfahren erlauben. Neben der werkstoffmechanischen Ermittlung der Kennwerte sollen Gesetzmäßigkeiten zur Abhängigkeit der Eigenschaften vom Mikrozustand entwickelt werden. Zur Charakterisierung der Fasern sind Ermüdungsversuche an Einzelfasem unter Berücksichtigung der statistischen Festigkeitsverteilung vorgesehen. Diese derzeit noch nicht verfügbare Datenbasis dient als Ausgangspunkt für die Modellbildung zur Vorhersage und Optimierung der Eigenschaften des Verbundwerkstoffes. Es wird erwartet dass die grundlegenden Erkenntnisse des Antrags auch auf andere Metallmatrix-Verbundwerkstoffe übertragbar sind. Die Ergebnisse der Modellierung sollen am System SiC/Ti und mindestens einem weiteren validiert werden.