Stahl-Keramik-Verbundwerkstoffe erlauben es, mit Hilfe sinterartigen Verfahren endkonturennahe Teile mittels plastischer Formgebung blechförmiger und profilartiger Halbzeuge mit zellularen Strukturen herzustellen, so dass sich neue Möglichkeiten für den Leichtbau ergeben. Hier werden für die Trip-Matrix-Composite Ergebnisse der ermittelten mechanischen Eigenschaften und Anwendungsbereiche vorgestellt. Mit dem Nachweis der spannungsunterstützten martensitischen Phasenumwandlung des ZrO2 in Trip-Stahl/Mg-PSZ-Verbundwerkstoffen ist es gelungen, die Nutzung der Verstärkungseffekte durch die martensitischen Phasenumwandlungen in beiden Komponenten zu erzielen. Optimierungsmöglichkeiten bezüglich des Anteils der umwandlungsfähigen tetragonalen Phase im ZrO2 durch Variation der chemischen Zusammensetzung und der Sinterbedingungen werden ermittelt. In den Untersuchungen bezüglich Werkstoffvariationen und Herstellungsverfahren konnten für die Verbundwerkstoffe erste mechanische Kennwerte an SPS-Proben (Spark-Plasma-Sintering) ermittelt werden. Unter Beachtung des Leichtbaupotenzials von Wabenstrukturen im Fahrzeugbau wird das Energieabsorptionsvermögen der neuen Verbundwerkstoffe ermittelt. Beim Einsatzes derartiger Leichtbaustrukturen in höchstbeanspruchten Bauteilkomponenten im Fahrzeugbau, der Bahntechnik oder der Luftfahrt ist das temperaturabhängige und das dehngeschwindigkeitsempfindliche Fließspannungsverhalten der Wabenstrukturen aus Composite-Werkstoffen von besonderer Bedeutung. Die neuen Werkstoffe eignen sich besonders für zyklisch beanspruchte Bauteile. Es ergeben sich höhere Spannungswerte aufgrund der Keramikverstärkung. Weiter werden die herstellbaren Geometrien, infiltrierte Werkstoffe diskutiert und ein Ausblick auf weitere Forschungen gegeben. Erzielte Kennwerte sind in Tabellen zusammengefasst.
Keramikstrukturen in Stahlmatrix inspirieren den Leichtbau
Ceramic structures in the steel matrix inspire the light construction
MM - Maschinenmarkt. Das IndustrieMagazin ; 17 ; 58-61
2013
4 Seiten, 3 Bilder, 3 Tabellen, 8 Quellen
Article (Journal)
German
Bahnhöfe und Flughäfen inspirieren Ingenieure und Architekten
IuD Bahn | 1995
|Leichtbau Multikulti - Leichtbau
Automotive engineering | 2011
|LEICHTBAU - Compact: Leichtbau-News
Online Contents | 2003
Automotive engineering | 1998
|LEICHTBAU - Leichtbau-Compact: Branchen-News
Online Contents | 2002