Arbeitsgruppe Stoffschluss und Benetzung

Ziel der Arbeitsgruppe ist es, für die in den Verfahren unter verschiedenen Prozessbedingungen erzeugten Grenzflächenübergänge die Voraussetzungen zu schaffen, die werkstoffkundlichen Untersuchungen und Analysen vergleichen, bewerten und somit sowohl spezifisch als auch allgemeingültig einheitlich charakterisieren zu können. Somit soll eine Basis entstehen, auf der eine gemeinsame, für den gesamten SFB gültige, physikalisch-chemische Modellbildung des passivierungsfreien Stoffschlusses entwickelt werden kann.

Ausrichtung

In der ersten Förderperiode hat die Arbeitsgruppe drei gemeinsame Gruppen von Modellwerkstoffsystemen festgelegt: A) Ti-Ti und Al-Al als ein Grenzflächentyp mit hoher Sauerstoffaffinität und chemisch stabiler Passivierung; B) Cu-Cu als ein Grenzflächentyp mit Halbedelmetallcharakter und schwacher Passivierung; C) Ti-Al und Al-Cu als ein Grenzflächentyp mit chemisch-metallurgischer Reaktionszone und intermetallischer Phasenbildung. Für diese Grenzflächentypen wurden gemeinsam die unter XHV-adäquaten Prozessbedingungen erzeugten Grenzflächenübergänge im Vergleich zu den entsprechend konventionell erzeugten untersucht und mit ersten Modellbildungsansätzen hinsichtlich der Grenzflächenqualität bewertet. Zur Charakterisierung der Versagensmechanismen, insbesondere hinsichtlich des Einflusses der Grenzflächen, hat sich die AG auf eine gemeinsame Festigkeitsprüfung der Verbunde mit einheitlicher Probengeometrie geeinigt und den Scherdruckversuch (Abscherprüfung) in Anlehnung an DIN EN 15340 gewählt, für die eigens eine an die Bedingungen der Teilprojekte angepasste Vorrichtung gefertigt wurde.

Diese Arbeiten sollen in der zweiten Förderperiode vor allem hinsichtlich des Probenumfanges bezüglich der genannten Grenzflächentypen A) bis C) fortgesetzt werden, um somit die gemeinsame Grenzflächen-Modellbildung entwickeln zu können. Hier ist eine enge Zusammenarbeit mit der AG Modellbildung vorgesehen, die in der zweiten Förderperiode ebenfalls fest-flüssige Grenzflächen in den Fokus nimmt.

Arbeitsgruppenleitung

apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Kai Möhwald
Adresse
Stockumer Str. 28
58453 Witten
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