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Wintersitzung des Arbeitskreises Mikrostrukturmechanik am Zentrum für metallische Bauweisen

Unter der Leitung von Prof. Münstermann und Dr. Lian vom Institut für Eisenhüttenkunde der RWTH Aachen sowie Prof. Schmauder und Dennis Rapp vom IMWF fand am 6. Dezember die Wintersitzung des Arbeitskreises Mikrostrukturmechanik am Zentrum für metallische Bauweisen statt. Das Leitthema dieser Sitzung „Mikromechanische Bewertung der Schädigung in Umformprozessen“ inspirierte zu einer Vielzahl von Vorträgen aus dem Bereich der Schädigungssimulation und zu experimentellen Untersuchungen.

Nach einem kurzfristig anberaumten Meet&Greet, um einigen von weiter her Anreisenden die vollständige Teilnahme an den Vortragssessions zu ermöglichen, eröffnete Prof. Münstermann die Arbeitskreissitzung und umriss den Tätigkeitsbereich und die Kompetenzen des IEHK anhand einer anschaulichen ppt-Institutsvorstellung. Insbesondere ging er auf die Themen des DFG SFB/TRR-188 „Schädigungskontrollierte Umformungsprozesse“ ein. Die historische Positionierung des AK zeigte Prof. Schmauder im Rahmen seiner Begrüßung den Teilnehmern auf und wies auf die folgende AK-Sitzung am 02.05.2018 am Helmholtz-Zentrum Geesthacht bei Dr. Scheider hin.

Im Vormittagsblock wurde ein Bogen geschlagen von der experimentellen Charakterisierung über die Machine-Learning unterstützte Auswertung bis hin zur simulationsbasierten Untersuchung der Kausalkette von Schädigung und der verbundenen Optimierungsmöglichkeiten: Den Einstieg in die Fachvorträge bot A. Dunlap (GFE, RWTH Aachen), indem er die Möglichkeiten von in-situ-Versuchen im GK-REM mit positionierbarer Strahlenquelle aufzeigte. C.F. Kusche (IMM, RWTH Aachen) präsentierte eine Machine-Learning basierte statistische Auswertung für die Schadensanalyse an DP 800 zur Aufklärung der Schädigungsmechanismen. D. Wang (MPIE, Düsseldorf) nutzte die Phasenfeldmodellierung (PFM), um die Einflüsse von Volumenanteil, Größe und Verteilung der Verstärkungspartikel in Fe-TiB2 auf Partikelbruch nachzuvollziehen. C. Gebhardt  (IWM, RWTH Aachen)  untersuchte die Eigenschaften von kugelgraphitverstärktem Gusseisen mithilfe von RVE Simulationen mit variierender Graphitmorphologie und diskutierte die Vorteile von statistischen Eigenwertanalysen.

Die Mittagspause  mit  Catering direkt vor Ort bot eine angeregte Gesprächsatmosphäre und ermöglichte den schnellen Wiedereinstig in den zweiten Sitzungsabschnitt. Dieser war der numerischen Behandlung von Schädigungskriterien, Ermüdungseigenschaften und Bruch gewidmet: D. Steglich (HZG Geesthacht) erläuterte für Magnesium numerische Schädigungskriterien  für die Mechanismen Zwillingsbildung und Versetzungsgleiten in der Blechumformung abhängig von der Belastungsart. K. Jiang (IWM, RWTH Aachen) evaluierte im Bereich mesomechanischer Simulation den Übergang von statistischen Volumenelementen zu RVEn für die Ermüdungseigenschaften von Hartmetallen. J. He (IEHK, RWTH Aachen) führte die mikromechanische Modellierung von Typ I Bruch an perlitisch-ferritschen Stahl  durch, mit Fokus auf die Initiierungsphase. Durch eine kurze Kaffee- und Gesprächspause gestärkt, wurde der Fokus der Teilnehmer im dritten Sitzungsblock auf mehrphasige Mikrostrukturen gelenkt: Die detaillierte experimentelle Untersuchung und Charakterisierung auf  Mikrostrukturebene wurde von X. Li (IEHK, RWTH Aachen) für CP800 vorgestellt. Von dessen  Phasen wurden zudem insbesondere das (Umwandlungs-)Verhalten der Austenitkörner und Martensitbänder betrachtet. F. Archie diskutierte die Einflüsse der Legierungselemente und der Kristallorientierung auf die Mikrorissausbreitung für Dualphasenstahl. W. Liu setzte die Betrachtung von Dualphasenstahl simulativ fort, unter Berücksichtigung experimenteller Ergebnisse für die temperatur- und dehnratenabhängige Kalibrierung eines Kristallplastizitätsmodells als Bindeglied zwischen Mikro- und Makroebene.

Prof.  Münstermann und Prof. Schmauder schlossen die Sitzung und gratulierten den Teilnehmern sowohl  zu den interessanten Vorträge als auch den daraus entstandenen, regen Diskussionen. Für die Organisation vor Ort geht der Dank insbesondere an Dr Lian und sein Team, für die Rahmenbedingungen wird der DGM gedankt.



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Redaktion: Dipl.-Ing. Fahima Fischer
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