Prakt. Met. Sonderband 41 (2009) 253
keit bei einer Mikrostruktur und Druckfestigkeit von neuen TRIP-Stahl/Zirkonoxid
röberung fällt, Verbundwerkstoffen
nvergröberung
ür die meisten
ekundärcarbid- U. Martin“, C.G. Aneziris”, H. Biermann‘, A. Müller“, A. Kolbe‘, W. Schärfl”,
\nlassen Härte TU Bergakademie Freiberg, “Institut für Werkstoffwissenschaft, “Institut für Keramik, Glas- und Baustofftechnik.
icht maximale “Institut für Werkstofftechnik
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‘besonders bei
innen.
1 Einführung
Die Eignung zellularer Verbundwerkstoffe für Anwendungen als Crash-Absorber wurde in den
) wurden nach letzten Jahren von verschiedenen Forschergruppen untersucht [1-3]. Die Crash-
| dreimaligem Absorptionsfihigkeit kann durch Größen wie die spezifische Energieabsorption pro
die Zahigkeit Einheitsvolumen bzw. pro Masse oder die interlaminare Bruchzdhigkeit als Verhiltnis von
‚eitstählen und Bruchzähigkeit zu E-Modul beschrieben werden. Rabiei u. a. erreichten mit hoch legierten
Stahlschäumen Druckfestigkeiten von 136 MPa bei ca. 40 % Stauchung und eine Energieabsorption
von 68 MJ/m’ bis zu 50 % Stauchung [4]. Kombiniert man keramische Materialien mit duktilen
rbidverteilung, Metallen, kénnen fehlertolerante Metall-Matrix-Kompositwerkstoffe (MMC) hergestellt werden.
des C und Cr- Außergewöhnliche mechanische Eigenschaften erreichten auch Guo u. a. durch die Kombination
7;-Carbide bei von niedrig legiertem TRIP-Stahl und Y‚O; - teilstabilisierte Zirkondioxidkeramik (Y-PSZ) [5, 6].
‚on Molybdän, Hier kann die martensitische Umwandlung im TRIP-Stahl (TRIP — TRansformation Induced
Plasticity) nicht nur die Festigkeit, sondern auch die Duktilität des Materials verbessern. Bei bis zu
>rimarcarbiden 20 Vol% Y-PSZ in heilgepressten TRIP-Stahl-Matrix-Kompositen erreichten die Autoren bei
. 1080°C und dynamischer Hochgeschwindigkeitsdeformation Festigkeiten von 1400 MPa bis 2100 MPa und
en. Außerdem nach der Belastung ein Anstieg der Härte um ca. 25 Prozent [5,6].
Cr-Stählen mit Gegenstand der hier präsentierten Forschungsarbeiten sind kompakte, zylindrische Proben und
nd auf einem Wabenkorper aus einem Verbundwerkstoff aus austenitischem TRIP-Stahl und Magnesiumoxid
en Cr-Stihlen teilstabilisiertem Zirkondioxid (Mg-PSZ), die auf pulvermetallurgischem Weg durch Kaltpressen
ch stabileren (CIP) oder Extrusion bei Raumtemperatur gefertigt und anschlieBend gesintert wurden. Die neuen
Werkstoffe zeigen hervorragende Energieabsorptionseigenschaften und sind damit potentiell
geeignet als Absorptions- und Konstruktionsmaterialien [7,8].
nfluss einiger
edeburitischen
Band 1981. 2 Versuchsdurchfiihrung
edeburitischer Fir die bildsame Ausgangsmasse der Wabenkorper wurden verschiedene Versitze (Tabelle 1)
eingewogen und in einem Schneckenzwangmischer ohne Wasser und Plastifizierer gemischt. Die
Zusammensetzung des metastabilen austenitischen TRIP-Stahls AISI 304 (1.4301 — X5CrNi18-10)
, C.: Impact und des MgO-teilstabilisierten Zirkoniumdioxids ist in den Tabellen 2 und 3 aufgefiihrt. In einem
' International weiteren Mischvorgang in einem konventionellen Sigma ~ Backmischer wurden der Plastifizierer
und das Wasser zugegeben. Mit Hilfe eines Kolbenextruder wurden Wabenkorper der Abmessung
