Der Einfluss stochastischer Eigenschaften der Mikrostruktur auf Mikrorissbildung und makroskopisches Versagen spröder, mehrphasiger Werkstoffe

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Die strukturellen Eigenschaften spröder, mehrphasiger Werkstoffe hängen entscheidend von der Größenskala ab, auf der sie betrachtet werden. So besitzen makroskopisch homogene metallische Werkstoffe auf atomarer Ebene normalerweise eine kristallin geordnete Struktur, während sie auf einer mittleren Skala ungeordnet sind. Diese Unordnung zeigt sich in einer stochastischen Verteilung verschiedener Bestandteile der Mikrostruktur, wie Phasen, Körnern, Ausscheidungen oder Poren, und hat wichtige Konsequenzen für das Schädigungs- und Versagensverhalten der Werkstoffe. So bilden sich unter der Einwirkung einer äußeren Last statistisch verteilte lokale Schädigungen (Mikrorisse), vorhandene Risse wachsen unregelmäßig in verschiedene Richtungen oder verzweigen sich, makroskopische Bruchfestigkeiten streuen teilweise erheblich und hängen von Probengröße und -geometrie ab. Ziel des Vorhabens ist es, die verschiedenen Aspekte der mikrostruktruellen Unordnung quantitativ zu erfassen und mit dem Schädigungs- und Bruchverhalten der Werkstoffe zu verknüpfen. Stochastische Versagensmodelle werden an intermetallischen Titan-Baislegierungen verifiziert, wobei im Hinblick auf pulvermetalurgische Prozessrouten insbesondere der Einfluss von Poren auf das Schädigungs- und Bruchverhalten untersucht wird.