Lehrstuhl für Werkstoffkunde (WKK), Technische Universität Kaiserslautern


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Profil


Der Lehrstuhl für Werkstoffkunde (WKK) der TU Kaiserslautern befasst sich schwerpunktmäßig mit dem Ermüdungsverhalten von metallischen Werkstoffen, Metallmatrix- und Polymermatrix-Verbundmaterialien, mit der Hochtemperaturermüdung / thermomechanischen Ermüdung von metallischen Werkstoffen sowie mit dem Ultraschallfügen eines weiten Spektrums artgleicher und artfremder Materialpaarungen. Ziel aller Forschungsarbeiten ist die Aufklärung des Zusammenhangs zwischen dem Wechselverformungs- und Lebensdauerverhalten und der herstellbedingten Mikrostruktur sowie den hieraus resultierenden Schädigungsmechanismen. Auf dieser Grundlage werden Verfahren zur Lebensdauerbewertung auf Grundlage hochpräziser Messungen der physikalischen Werkstoffreaktionen, insbesondere der Spannung-Dehnung-Hysteresen, des spezifischen Widerstandes, des dissipationsbedingten Temperaturgangs, der magnetischen Eigenschaften und der Ultraschallaufzeit in Proben und Bauteilen während zyklischer Beanspruchung entwickelt. Die untersuchten Lastspielzahlen reichen vom LCF-Bereich bis zur Very-High-Cycle Fatigue (VHCF) mit Zykluszahlen bis 10¹º.

 


Prof. Tilmann Beck

Prof. Dietmar Eifler



Forschungsschwerpunkte


  • Legierungs-, Gefüge- und Oberflächeneinfluss auf das zyklische Verformungsverhalten von Stählen und Gusseisenwerkstoffen, die Phasenumwandlung und die Ermüdungslebensdauer stabiler und metastabiler austenitischer Stähle sowie von Al- Mg- und Ti-Legierungen
  • Analyse des Schädigungsablaufes und Lebensdauerverhaltens bei Very-High-Cycle Fatigue (VHCF) von hochfesten Stählen, Metall- und Polymermatrixverbundwerkstoffen
  • Entwicklung physikalisch basierter Lebensdauerbewertungs- und Vorhersagekonzepte (PHYBAL) für metallische Werkstoffe auf Grundlage der Messung der plastischen Verformung, des elektrischen Widerstandes, des Temperaturgangs, magnetischer Eigenschaften sowie von Ultraschalllaufzeiten und mittels instrumentierter zyklischer Mikrohärtemessungen
  • Hochtemperaturermüdung und thermomechanische Ermüdung von Ni-Basislegierungen für Gasturbinen
  • Ultraschallfügen von Metall-Metall-, Metall-Keramik- und Metall-Polymermatrixverbund-Paarungen mit detaillierter Analyse des Einflusses der Fügeparameter auf die Mikrostruktur und mechanischen Eigenschaften der Verbunde



Mitarbeiter und Einrichtungen


Mitarbeiter:
  • Juniorprofessur „Hybride Werkstoffsysteme“ (Jun.-Prof. Dr.-Ing. Frank Balle)
  • 18 Wissenschaftliche Mitarbeiter (2 Postdocs und 15 Doktoranden)
  • 6 technische Mitarbeiter
  • 20 Studentische Hilfskräfte
Einrichtungen:
  • Universalprüfmaschinen und Kriechprüfstände
  • Servohydraulische Prüftechnik für axiale und Zug-Druck / Torsionsbelastung, nach Bedarf mit induktiven Heizsystemen, Widerstandsöfen, Kühlvorrichtungen für Tieftemperaturversuche und Korrosionskammern
  • Elektromagnetisches Ermüdungsprüfsystem
  • Piezobasierte Ultraschallprüfsysteme für mittelspannungsfreie und mittelspannungsbehaftete VHCF-Beanspruchung von Metallen und Polymermatrix-Verbundwerkstoffen
  • Umfassende Messtechnik für Verformung, Temperatur, Widerstand und magnetische Eigenschaften, Zugang zu modernsten Ultraschall-Messverfahren
  • Komplett ausgestattete Metallographie mit digitaler Bildanalyse und Rasterelektronenmikroskopie einschließlich EDX und EBSD, Zugang zu FIB- und TEM
  • Ultraschall-Punkt- und Rollennahtschweißsysteme
  • Röntgendiffraktometrie für die Phasen- und Eigenspannungsanalyse
  • Wärmebehandlungslabor und Klimasimulation
  • Vollautomatische, instrumentierte Mikrohärteprüfung



Kontakt


Lehrstuhl für Werkstoffkunde (WKK)
Prof. Dr.-Ing. Tilmann Beck
Technische Universität Kaiserslautern
Gottlieb-Daimler-Straße 44
D-67663 Kaiserslautern

Tel: 0631/205-3362
Fax: 0631/205-2137

E-Mail:
Internet: www.uni-kl.de/WKK