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Dipl.-Ing. Sven Brück

 
 
sven-brueck2klein
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Raum:
PB-A 232
Telefon:
+49 (0)271/740-4627
Telefax:
+49 (0)271/740-2545
E-Mail:
Anschrift:
Universität Siegen
Fakultät IV, Department Maschinenbau
Lehrstuhl für Materialkunde und
Werkstoffprüfung
Paul-Bonatz-Strasse 9-11
57076 Siegen


Arbeitsgebiet:

"Untersuchung der Kurzrissausbreitung unter dem Einfluss einer Wasserstoffvorbeladung"

Die Problemstellung:

Das Phänomen der Wasserstoffversprödung unter mechanischer Belastung ist seit langer Zeit bekannt. Die zugrundeliegenden Mechanismen sind jedoch bis heute trotz mehrerer numerischer und experimenteller Untersuchungen nicht eindeutig geklärt.

Für die Nutzung von Wasserstoff als Energieträger z.B. im Automobil muss ein Großteil der Komponenten wie Druckbehälter, Leitungen, Verdichter und Ventile neben der mechanisch bedingten zyklischen Beanspruchung gleichzeitig der Einwirkung von Wasserstoff standhalten. Die zugrundeliegenden Schädigungsmechanismen müssen untersucht und charakterisiert werden, um eine sinnvolle Auslegung von den mit Wasserstoff in Kontakt kommenden Bauteilen zu gewährleisten und so eine Gefährdung von Mensch und Umwelt zu verhindern.

Das Vorhaben:

Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollen die Mechanismen der wasserstoffinduzierten Werkstoffschädigung für die Stahltypen X2CrNi19-11 und X3CrNiMo13-4 im LCF/HCF-Bereich charakterisiert und in einer mikrostrukturbasierten Modellierung und Simulation abgebildet werden. Aus praxisnahen Gründen werden zwei Stähle mit unterschiedlichen Gefügen und Wasserstoffabsorptionsgraden aus unterschiedlichen Anwendungsbereichen ausgewählt: der metastabile austenitische Stahl X2CrNi19-11 und der weichmartensitische Stahl X3CrNiMo13-4.

Basierend auf Ermüdungsversuchen in Vakuum als Referenz sowie unter Druckwasserstoff und -helium sollen gezielte metallografische und fraktografische Mikrostrukturuntersuchungen die Auswirkung von Wasserstoff auf den Werkstoffschädigungsprozess (Versetzungsumordnung, Kurzrisswachstum, Phasenumwandlung) aufzeigen. Dadurch kann die Schädigungsentwicklung nach Entstehungsort und Häufigkeit des Auftretens über den Großteil der Ermüdungslebensdauer von der Bildung eines mikrostrukturellen Risses bis zum Übergang zur Langrissausbreitung verfolgt werden.