TRIP-Matrix-Composite – Teilprojekt S1

Als Teil des Sonderforschungsbereiches (SFB 799) „TRIP-Matrix-Composite“ befindet sich am Gießerei-Institut das Teilprojekt Infiltration. Ziel ist es hierbei verschiedene keramische Strukturen auf ZrO2-Basis mit TRIP-Stahl auf Fe-CrMnNi-Basis durch gießtechnische Verfahren zu verbinden. Diese „Hochzeit“ von Stahl und Keramik ermöglicht die Kombination der positiven Eigenschaften beider Werkstoffe zu einem neuartigen Verbundwerkstoff, dessen Eigenschaften gezielt dem Anwendungsfall angepasst werden können. Da sowohl Keramik als auch Stahl noch Phasenumwandlungen während der (Crash-)Verformung durchlaufen können, ergibt sich aus deren Kombination ein erhebliches Energieabsorptionspotenzial und folglich eine ressourceneffiziente Nutzung der Werkstoffe.

Als Herstellungsroute steht im Teilprojekt S1 die Gießtechnik und Infiltration von Keramikstrukturen im Fokus der Forschung. Neben der Entwicklung von geeigneten Gießtechnologien sind besonders die Untersuchung der erzwungenen Infiltration, der aktivierten Infiltration und das Verhalten einer Keramikstruktur im flüssigen Stahlbad von Interesse. Daraus ergeben sich folgende Arbeitsschwerpunkte:

  • Herstellung von Proben zur Ermittlung mechanischer Eigenschaften mit geordneten/ungeordneten keramischen Strukturen (Spaghetti, Wabenkörper, (Hohl‑)Kugeln, Schaumkörper) durch Infiltration
  • Untersuchungen zum realen Benetzungs- und Infiltrationsverhalten
  • Ermittlung zeit-, temperatur- und druckanhängiger Abbrandraten von Legierungselementen in technischen Stahlschmelzen
  • Probenherstellung/Messwerteermittlung für angeschlossene Teilprojekte
  • Bau eines neuartigen Druckinfiltrationsofens zur in situ-Messung

Der Sonderforschungsbereich 799 „TRIP-Matrix-Composite“, welcher 18 Teilprojekte und über 25 Doktoranden mit dem gemeinsamen Ziel der Verbundwerkstoffherstellung verbindet, wird seit 2008 von der Deutschen Forschungsgemeinschaft finanziert. Der zweite Projektzeitraum läuft von 2013 bis 2016, mit einer langfristigen Planungszeit bis 2020.

Webseite: SFB 799
Bearbeiter: Dipl.-Ing. Richard Acker
Telefon: 03731 39-3866
E-Mail: richard [dot] ackerattu-freiberg [dot] de