Projektbereich A: Theorie der metallkundlichen Grundlagen

Projektbereich A: Theorie der metallkundlichen Grundlagen
Projektbereich A: Theorie der metallkundlichen Grundlagen


In Projektbereich A steht die Modellierung des Systems Fe-Mn-C im Vordergrund. Ausgehend von der ab initio Modellierung werden für dieses Werkstoffsystem in weiteren Schritten Modelle bis hin zur Mikrostrukturmechanik entworfen. Die ab initio Modellierung findet hauptsächlich in den Teilprojekten A1 (Quantenchemie) und A2 (ab initio Thermodynamik und Kinetik bei endlichen Temperaturen) statt. In diesen Projekten werden auf Basis der Dichtefunktionaltheorie atomare Strukturen und Bildungsenergien ausgedehnter Defekte (Versetzungen, Korngrenzen, Stapelfehler und Zwillinge) berechnet.

Das Teilprojekt A3 berechnet die Thermodynamik des Systems Fe-Mn-C mittels Calphad, wobei die Eingangsdaten sukzessive durch ab initio Daten aus A1 und A2 ersetzt werden. In Teilprojekt A4 wird mittels Phasenfeldsimulation beispielsweise die zeitliche Entwicklung der Seigerungsfront zur Verwendung in Teilprojekt B1 „Experimente zur Erstarrung“ bestimmt.

Teilprojekt A5 stellt gerade in der Startphase des SFB ein Schlüsselprojekt dar, da zunächst auf Basis von Literaturdaten Mechanismenkarten erstellt werden, mit deren Hilfe die ersten Legierungen festgelegt werden. Ziel hierbei ist es, die Untersuchungen mit Legierungen zu beginnen, bei denen nur ein Verfestigungsmechanismus aktiv ist.

In enger Zusammenarbeit mit Teilprojekt B4 „Wärmebehandlung“ wird in Teilprojekt A6 ein Modell zur Beschreibung der Gefügeentwicklung erstellt.

Die Zusammenarbeit aller Projektbereiche A, B und C wird bei Betrachtung des Teilprojektes A7 besonders deutlich. Die hier entwickelten Modelle werden in den Projekten B2 und B3 für die FEM-Simulationen verwendet. Das Teilprojekt C2 liefert die zur Validierung der mikromechanischen Modelle nötigen Fließkurven und die ab initio Daten der Teilprojekte A1 und A2 dienen einer weiteren Verbesserung der Modelle.

Teilprojekte des Projektbereichs A