Dritte Förderperiode (2016 - 2020)

Ziele der dritten Förderperiode

Die in der zweiten Förderperiode des SFB erforschten Technologien und Zusammenhänge zwischen der Struktur und den Eigenschaften sowie die nun verfügbaren Ansätze der numerischen Simulation sollen in der dritten Förderperiode in Richtung möglicher technischer Anwendungen der TRIP-Matrix-Composite erweitert werden.

Die wissenschaftlichen Herausforderungen der dritten Förderperiode des SFB werden in der gezielten Einstellung von Eigenschaften der TRIP-Matrix-Composite bestehen. Auf Grundlage der dann zur Verfügung stehenden Werkstoffvarianten und Technologien erlauben es die Erkenntnisse zu den bei der Herstellung und der Beanspruchung wirkenden Mechanismen, die mechanischen Eigenschaften zielgerichtet einzu­stellen. Eine weitere Herausforderung wird in der Einbeziehung der Modellierung liegen. Hier wird ange­strebt, dass die bereits in der zweiten Periode definierten Schnittstellen zwischen den Modellierungs­projekten genutzt werden, um eine, zumindest teilweise, durchgehende Verknüpfung der Simulation und Modellierung vornehmen zu können.

In der dritten Periode sollen gemeinsam mit industriellen Partnern verschiedene Möglichkeiten der Anwendung der Erkenntnisse des SFB in Transferprojekten untersucht werden. Entsprechende Optionen bestehen auf den Grundlagen der Stahlentwicklungen im TP A2 sowie der Verfahrenstechnik der Teilprojekte A1 und A5. Die Basis hierfür wurde in der zweiten Periode des SFB gelegt.

Darüber hinaus wird in der dritten Förderperiode angestrebt, die im SFB erforschten Prinzipien der TRIP-Matrix-Composite mit mehreren umwandlungsfähigen Phasen, die neuen Analysemethoden wie auch die neuen Herstellungsverfahren auf andere Werkstoffe und Werkstoffsysteme zu übertragen.

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Teilprojekte der dritten Förderperiode

Projektbereich A: Werkstoffdesign und -erzeugung

Teil- projekt

Titel

Fachgebiet und
Arbeitsrichtung

Leiter/in
Institut, Ort

A1

Herstellung von TRIP-Matrix-Ver­bund­werkstoffen mittels Gießformgebung

Gießformgebung, Schlicker­guss, kera­mische und metallo­kera­mische Techno­logie

Prof. C.G. Aneziris, Institut für Keramik, Glas- und Baustofftechnik, Freiberg

A2

Design austenitischer Stahlgusswerkstoffe

Metallurgie, Legierungstechnik

Prof. O. Volkova, Institut für Eisen- und Stahltechnologie, Freiberg
Prof. L. Krüger, Institut für Werkstofftechnik,
Prof. A. Weiß, J. Mola, Ph. D., Institut für Eisen- und Stahltechnologie, Freiberg

A6

Sintern und Warmformgebung sowie Eigenschaftscharakteri­sierung

Umformtechnik, Wärmebe­handlung, Werkstoffer­zeugung und -charakterisie­rung

Prof. R. Kawalla, Dr.-Ing. S. Guk, Institut für Metallformung,
Prof. L. Krüger,
Dr.-Ing. S. Decker, Institut für Werkstofftechnik, Freiberg

A7

 

Thermisches Elektronenstrahl (EB)-Fügen von Stahl-Keramik-Verbundwerkstoffen

Werkstofftechnik, Fügetechnik

Dr.-Ing. A. Buchwalder, Prof. H. Biermann, Institut für Werkstofftechnik, Freiberg

N – neues Teilprojekt

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Projektbereich B: Werkstoffverhalten

Teil- projekt

Titel

Fachgebiet und
Arbeitsrichtung

Leiter/in
Institut, Ort

B1

Grenzflächen und mikrostrukturbezo­gene Deformationsmechanismen in TRIP-Matrix-Verbundwerkstoffen

Mikrostrukturanalytik und
-modelle, Grenzflächendesign, Ab initio-Rechnungen, Molekulardynamik

Prof. D. Rafaja, Institut für Werkstoffwissenschaft, Freiberg

B2

Experimentelle und modellgestützte Charakterisierung des Festigkeits-, Verformungs- und Schädigungsverhaltens optimierter TRIP-Stahlmodifikationen bzw. TRIP-Matrix-Verbundwerkstoffe

Temperatur- und dehnratenabhängige Materialcharakterisierung

Prof. L. Krüger, Institut für Werkstofftechnik,
Prof. D. Rafaja, Institut für Werkstoffwissenschaft, Freiberg

B3

Zyklisches Verformungs- und Ermüdungsverhalten

Werkstofftechnik

Prof. H. Biermann, Institut für Werkstofftechnik, Freiberg

B4

Werkstoffverhalten unter mehrachsiger Beanspruchung

Werkstofftechnik

 

Prof. H. Biermann,
Dr.-Ing. S. Henkel, Institut für Werkstofftechnik, Freiberg

B5

2D und 3D in situ-Charakterisierung von Verformung und Schädigung

Werkstofftechnik, Werkstoff­charakterisierung, Verfor­mungsverhalten, Schädigung

Dr.-Ing. A. Weidner, Institut für Werkstofftechnik,
Prof. C. G. Aneziris, Institut für Keramik, Glas- und Baustofftechnik, Freiberg

B6

 

Elektrochemisches Korrosionsverhal­ten und Korrosionsschutz von hochlegierten TRIP-Stählen und TRIP-Matrix-Compositen

Werkstofftechnik, Korrosionsverhalten

Prof. L. Krüger, Institut für Werkstofftechnik, Freiberg

N – neues Teilprojekt

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Projektbereich C: Modellierung und Simulation

Teil- projekt

Titel

Fachgebiet und
Arbeitsrichtung

Leiter/in
Institut, Ort

C1

Strömungs- und Erstarrungs­simulation

Strömungsmechanik

Prof. R. Schwarze, Institut für Mechanik und Fluiddynamik, Freiberg

C2

Thermodynamische Modellierung von ZrO2-MgO-Werkstoffen und Stahl-ZrO2-Grenzflächen

Werkstoffwissenschaft, Thermody­namik von Werkstoffen, Konstitution/Beschaffenheit

Dr. Dr. O. Fabrichnaya, Institut für Werkstoffwissenschaft, Freiberg

C3

Thermodynamisch-mechanische Modellierung des TRIP- und TWIP-Effekts in austenitischem Stahlguss

Metallurgie, Metallkunde, Thermodynamik, Kinetik

 

Dr. J. Mola, Institut für Eisen- und Stahltechnologie
Dr. Dr. O. Fabrichnaya, Institut für Werkstoffwissenschaft, Freiberg

C4

Mechanische Modellierung der Mesostrukturen von Stahl-Keramik-Verbundwerkstoffen

Kontinuumsmechanik, Materialtheorie, Schä­digungsmechanik, Finite-Elemente-Methode, Homogeni­sie­rung

Prof. M. Kuna, Dr.-Ing. M. Budnitzki, Institut für Mechanik und Fluiddynamik, Freiberg

C5

Werkstoffmechanische Modellierung des Verformungs- und Versagens­ver­haltens von partikelverstärkten Verbundwerkstoffen aus ZrO2 und TRIP-Stahl

Kontinuumsmechanik, Materialtheorie, Schä­digungsmechanik, Bruch­mechanik, Finite Elemente Methode

Prof. M. Kuna,
Dr.-Ing. M. Budnitzki, Institut für Mechanik und Fluiddynamik, Freiberg

C9

Mikrostrukturelle Mechanismen der Stahlmatrix - Interaktionen von Versetzungsdynamik, Phasenumwandlung und Zwillingsbildung

Materialwissenschaft (406-03: Mikrostrukturelle mechanische Eigenschaften von Materialien)

Prof. Dr. Sandfeld, Institut für Mechanik und Fluiddynamik, Freiberg

C10

Mehrskalenmodellierung der thermomechanischen Eigenschaften von austenitischen TRIP/TWIP-Stählen unter Berücksichtigung von Textureffekten

Kontinuumsmechanik, Materialtheorie, Finite Elemente Methode, Homogenisierung

Prof. Dipl.-Ing. Kiefer, Institut für Mechanik und Fluiddynamik, Freiberg

Zentrale Teilprojekte

Teil- projekt

Titel

Fachgebiet und
Arbeitsrichtung

Leiter/in
Institut, Ort

MGK

Integriertes Graduiertenkolleg

 

Prof. H. Biermann, Institut für Werkstofftechnik,
Prof. R. Schwarze, Institut für Mechanik und Fluiddynamik, Freiberg

Ö

Öffentlichkeitsarbeit

Marketing

Prof. M. Enke,
Professur für Marketing und Internationaler Handel, Freiberg

Z1

Zentrales Service-Projekt

Werkstofftechnik

Prof. L. Krüger,
Dr.-Ing. S. Henkel,
Institut für Werkstofftechnik, Freiberg

Z2

Zentrales Verwaltungsprojekt

 

Prof. H. Biermann, Institut für Werkstofftechnik, Freiberg

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Transferprojekte

Teil- projekt

Titel

Fachgebiet und
Arbeitsrichtung

Leiter/in
Institut, Ort

T1 (N)

Aufprallplatten für Aluminiumschmelzöfen auf Basis von korrosionsbeständigen TRIP-fähigen Stahl-Verbundwerkstoffen

Keramische und metallische Sinterwerkstoffe, Verbundwerkstoffe

Prof. C. Aneziris, Institut für Keramik, Glas- und Baustofftechnik, Freiberg

T2 (N)

Herstellung von nichtrostenden und hochfestem Federband

Werkstofftechnik, Eisen- und Stahltechnologie

Prof. A. Weiß, Prof. R. Kawalla, Ph. D. J. Mola, Institut für Metallformung, Freiberg

T4 (N)

Herstellung von verschleißfestem (Keramik-)Stahlformguss für Zerkleinerungs- und Fördermaschinen durch Infiltration

Verbundwerkstoffe, metallurgische und thermische Prozesse und thermomechanische Behandlung von Werkstoffen

Prof. G. Wolf, Gießerei-Institut, Freiberg

N – neues Teilprojekt

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