stahlmarkt 4.2018 (April)

Stahlstandort Deutschland 37
Patent für Stahl-Keramik-Werkstoff
Freiberg. Mit einer ganz besonderen »Hochzeit« ermöglicht die TU Freiberg die Herstellung völlig neuer
Werkstoffe für mechanisch hoch beanspruchte Bauteile, denn eine besondere Kombination aus Stahl und Keramik
könnte künftig insbesondere bei Crashs im Verkehrsbereich Leben retten.
»Es ist geschafft«, freuen sich Prof.
Horst Biermann und Prof. Christos Aneziris
von der TU Bergakademie Freiberg. Gemeinsam
mit ihrem Team ist es den beiden Professoren
gelungen, Werkstoffe mit einem
besonders hohen Energieaufnahmevermögen
herzustellen. »Bei Belastung verändert
sich die Anordnung der Atome innerhalb
des Werkstoffs. Die Abstände zwischen den
Atomen werden größer und der Werkstoff
›dehnt‹ sich. So kann er große Beanspruchungen
aushalten, ohne zu versagen«, er -
klärt Prof. Biermann. Dass ein Werkstoff sein
Volumen im festen Zustand noch derart
verändern kann, ist bisher einzigartig. Das
liegt vor allem an der Mischung: Die Verbundwerkstoffe
bestehend aus Metall und
Zirkondioxid-Keramik. Zur Herstellung verwenden
die Wissenschaftler sogenannte
TRIP-Stähle (TRIP: transformation induced
plasticity). Sie sind im Vergleich zu herkömmlichen
Stahlsorten besonders stabil
und gleichzeitig verformbar. Daher sind sie
be sonders für die Automobilindustrie interessant.
Für das patentierte Verfahren
mischen die Wissenschaftler Pulver beider
Komponenten mit weiteren Zusatzstoffen.
Die Mischung wird dann mithilfe spezieller
Formgebungsverfahren zu verschiedenen
geometrischen Strukturen wie Schaum-,
Waben-, Kugel- oder Spaghettiformen verarbeitet.
Ihre endgültige Festigkeit erhalten
die Werkstoffe durch Sintern. Dabei wird
das Pulver bei Temperaturen unterhalb der
Schmelztemperatur zu kompakten Bauteilen
verdichtet. Eine zweite Variante zur
Herstellung einer formbaren Masse ist das
Befüllen keramischer Formkörper mit Stahlschmelze.
Im Sonderforschungsbereich SFB
799 »TRIP-Matrix-Composite« arbeiten be -
reits seit neun Jahren Freiberger Wissenschaftler
aus drei Fakultäten (Maschinenbau,
Verfahrens- und Energietechnik; Werkstoffwissenschaft
und Werkstofftechnologie;
Wirtschaftswissenschaften) gemeinsam
an der Entwicklung einer neuen Werkstofffamilie
aus Stahl und Keramik. Erst im Mai
2016 wurde die dritte und damit auch letzte
Förderperiode des Forschungsprojektes
von der Deutschen Forschungsgemeinschaft
bewilligt, das noch bis 2020 läuft.
/
http://tu-freiberg.de/forschung/
sfb799
(sm 180406092)
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| P420 / P460QH | TSTE460QT | P250GH | P265GH |
| P355QH1 | P355NL1+NL2 | 16Mo3+N / +QT |
| 13CrMo4-5+QT | 11CrMo9-10+QT | 1.6368 |
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| ASTM A105 / SA105 | ASTM A350 LF2 | ASTM A350
LF6 | ASTM A370 | ASTM A / SA182 F12 Cl 2 | ASTM
A / SA182 F22 Cl 3 | ASTM A182 F92 / P92 | NACE
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