Untersuchungen zum Duktilitäts- und Festigkeitsverhalten ausgewählter Al- und Mg-Legierungen bei hohen Deformationsgeschwindigkeiten

Das mechanische Verhalten von Metallen und Legierungen, welche hohen Verforungsgeschwindigkeiten unterworfen sind, weicht bekanntermaßen erheblich vom entsprechenden statischen Verhalten ab. Dies hat beträchtliche Auswirkungen auf eine Vielzahl praktischer Probleme. So ist für eine optimale konstruktive Auslegung von sicherheitsrelevanten Bauteilen, wie z.B. in Kraftfahrzeugen, die genaue Kenntnis des Verformungsvermögens und der Bauteilfestigkeit auch bei höheren Belastungsgeschwindigkeiten wie etwa unter Crash-Bedingungen erforderlich. Gleiches gilt für die spanende Bearbeitung von Werkstücken, für die vor allem die Veränderung der Duktilitätseigenschaften des Werkstoffes mit zunehmender Bearbeitungsgeschwindigkeit von Interesse ist. Besonders gilt das in einem Bereich der Umformgeschwindigkeit, der zwischen niedrigen und sehr hohen Geschwindigkeiten wie der Impulsumformung liegt, in dem sich bei den zunehmend eingesetzten Leichtmetall-Legierungen auf Aluminium- und Magnesiumbasis mögliche Verbesserungen im Umformvermögen bzw. in den Umformgrenzen abzeichnen. So lässt sich z.B. durch eine gezielte Wahl der Formänderungsgeschwindigkeit im Bereich die Umformbarkeit und Bearbeitbarkeit vieler Werkstoffe signifikant verbessern, womit neue Fertigungstechnologien erschlossen werden können.
Im Forschungsvorhaben wurde für ausgewählte Aluminium- und Magnesium-Legierungen die Duktilitäts- und Festigkeitskennwerte (Streckgrenze bzw. Dehngrenze , Zugfestigkeit , Bruchdehnung) bei dynamischer Belastung untersucht. Mit den Ergebnissen wurde ein wichtiger Beitrag sowohl zur weiteren Aufklärung der wissenschaftlichen Grundlagen der Deformationsprozesse bei sehr hohen Belastungsgeschwindigkeiten als auch zur Erweiterung der Anwendungsbereiche von Leichtbau-Werkstoffen geleistet.