VISIONENaus Stahl und Keramik

Newsletter des Sonderforschungsbereichs 799

Editorial

Liebe Leserinnen und Leser,

Innovationen sind ohne Fortschritte in der Ma-terialwissenschaft und Werkstofftechnik nicht vorstellbar. Neue Anwendungsmöglichkeiten beruhen nicht zuletzt auf innovativen Materialien mit überlegenen Eigenschaften und hochentwi-ckelten Verarbeitungstechnologien.

Um aussichtsreiche Ergebnisse der materialwis-senschaftlichen Grundlagenforschung in eine Anwendung zu überführen, bedarf es eines ef-fektiven Wissens- und Technologietransfers. Da-bei ist ein frühzeitiger Austausch mit potenziellen Anwendern von großer Bedeutung, um innovati-ve Ideen einer technologisch, wirtschaftlich und ökologisch sinnvollen Verwertung zuzuführen.

Um diesen Austausch zu gewährleisten, stellten Wissenschaftler des SFB ihre Erkenntnisse in ei-nem Forschungssymposium nicht nur Fachkolle-gen, sondern auch potenziellen Anwendern aus der Industrie vor. Außerdem wurde ein Industrie-beirat initiiert, der ab sofort die Forschungsarbei-ten beratend begleitet. Zudem wird der SFB auf mehreren nationalen und internationalen Tagun-gen und Konferenzen präsent sein, um Ziele und bisherige Ergebnisse zu präsentieren.

Diese und weitere Aktivitäten stehen im Mittel-punkt unseres aktuellen Newsletters. Wir dan-ken für Ihr Interesse und wünschen Ihnen viel Freude beim Lesen.

Dear readers,

Undoubtedly, advances in materials science and engineering are a nucleus for innovations. Novel industrial applications often pertain to innovative materials with superior properties and to advan-ced materials technologies.

For transferring results from fundamental re-search in materials science to industrial appli-cations, an effective knowledge and technology transfer is most critical. Thereby, relational ex-changes with potential users enhance signifi -cantly the generation of technologically, econo-mically, and ecologically sound applications.

Intended to ensure exchanges with potential users, the CRC held a research symposium and presented current results to both the scientifi c community and the industry. An Industrial Ad-visory Board that has been initiated will assist the CRC in developing applicable solutions. Moreo-ver, CRC scientists will be joining national and international conferences to present objectives and results that have been accomplished so far.

Among others, these are current activities co-vered by this issue of our newsletter. Thank you very much for your interest. We hope you enjoy the newsletter.

Yours sincerely,

Ausgabe 2 • 2010

TRIP-Matrix CompositeInhalt / Content

Forschungsprojekte des SFB im Portrait CRC research projects at a glance 2

Aktuelles aus den Teilprojekten News from subprojects 6

Erkenntnistransfer zwischen Wissen- schaft und Industrie: das SFB- Forschungssymposium 8

Knowledge transfer between academia and industry: The CRC Research Symposium 9

Auftakt für zweite Antragphase: Abstim-mungen zu Ergebnissen und weiteren ArbeitsschrittenLooking forward a second program period: Aligning results and further objectives 10

Rückblick: Gastwissenschaftler im SonderforschungsbereichRetrospect: Visting scientists at the Collaborative Research Center 11

Ankündigung: SFB-Herbstschule mit Vortragenden aus Wissenschaft und Industrie Upcoming: CRC Autumn School with lecturers from academia and industry 12

Impressum 12 Prof. Dr.-Ing. habil. Horst BiermannSprecher des SonderforschungsbereichsCRC Coordinator

Prof. Dr.-Ing. habil. Christos G. Aneziris Stellv. Sprecher des SonderforschungsbereichsCRC Deputy Coordinator

Seite 2 Newsletter des SFB 799 „TRIP-Matrix Composite“ Ausgabe 2/2010

Mit einer Verbindung von zwei grundle-gend verschiedenen Werkstoffgruppen - Stahl mit hohem Umformvermögen und spröde Kera-mik - verfolgt der SFB 799 eine der wegweisen-den Richtungen zur Entwicklung von neuartigen Werkstoffkombinationen. Für die Entwicklung der neuartigen TRIP-Matrix-Verbundwerkstoffe ist die Klärung des Zusammenhanges zwi-schen ihren Eigenschaften und der Mikrostruk-tur insbesondere im Bereich der Grenzfl ächen notwendig. Das erfordert eine interdisziplinäre Zusammenarbeit der Projektbereiche.

Materialerzeugung

Gegenstand der gemeinsamen Unter-suchungen der Wissenschaftler Dr.-Ing. W. Schärfl (Teilprojekt A1), Dr. H. Berek (Teilpro-jekt B5 II), Dipl.-Ing. S. Martin (Teilprojekt B2 I) und Dr.-Ing. A. Weidner (Teilprojekt B5 I) waren mit TRIP-Stahl infi ltrierte Keramikformkörper (Hohlspaghetti/Makkaroni). Die Formkörper wurden aus MgO-teilstabilisiertem ZrO2 am Institut für Keramik, Glas- und Baustofftechnik hergestellt und anschließend mit dem TRIP-Stahl am Gießerei-Institut infi ltriert. Aus dem infi ltrierten Material wurden Proben für metal-lographische und rasterelektronenmikroskopi-sche Untersuchungen präpariert.

Materialcharakterisierung

Neben der normalen Abbildung mit Sekun-därelektronen und Rückstreuelektronen wurde im Rasterelektronenmikroskop (REM) auch die EBSD (Electron BackScatter Diffraction)-Technik eingesetzt, die es ermöglicht, sowohl die Phasenzusammensetzung als auch die kristallographischen Orientierungen der Gefü-gebestandteile zu analysieren.

Abbildung 1 zeigt die TRIP-Stahl-Matrix nahe der Grenzfl äche zur Keramik im Sekun-därelektronenkontrast. Die bandartigen Struk-turen entlang kristallographischer Richtungen in unmittelbarer Nähe zur Grenzfl äche können mit einer Phasentransformation des Auste-nits in α'-Martensit korreliert werden. Bereits beim Abkühlen nach der Infi ltration tritt diese Umwandlung offenbar als Folge von Tempe-raturgradienten zwischen Stahl und Keramik ein. Durch die elektrolytische Politur sind die martensitischen Bestandteile aus den Verfor-mungsbändern herausgelöst worden, so dass sie über EBSD nicht direkt nachgewiesen wer-den konnten. Abbildung 2 zeigt einen weiteren Grenzfl ächenbereich zwischen Stahl-Matrix und Keramik. Hier ist der sogenannte Band-kontrast dargestellt, der eine Aussage über die Qualität der erzeugten und analysierten Kikuchi Pattern liefert. Der Kontrast reicht von schwarz (niedrige Qualität) bis weiß (hohe Qualität). Anhand dieser Aufnahme ist die Ausbildung einer feinkörnigen Zwischenschicht zwischen

Keramik und Stahl-Matrix gut zu erkennen. In den Abbildungen 3 (a) bis (f) (S. 3) sind die Ergebnisse der EBSD-Untersuchungen des in Abbildung 2 dargestellten Bereiches zusam-mengefasst. Die EBSD-Phasenauswertungen (Abb. 3 (a) bis (c), S. 3) zeigen deutlich, dass im Bereich oberhalb der Zwischenschicht (a) die kfz-Stahl-Matrix (rot) mit vereinzelten krz-α'-Martensitanteilen (grün) vorliegt. Der unte-re Teil des Gefügeausschnittes (c) lässt sich klar der ZrO2-Keramik zuordnen, wobei alle drei Modifi kationen (kubisch – rot, tetragonal – grün, monoklin – gelb) gefunden wurden. Die Beugungsbilder der feinkristallinen Zwischen-schicht können dem kubischen (Mg,Mn)Al2O4-Spinell zugeordnet werden. ■

Dr.-Ing. Anja Weidner

Kurzvita Dr.-Ing. Anja Weidner

geboren: 1970 in Dresden

Studium: Werkstoffwissenschaft an der TU Bergakademie Freiberg

Promotion:1994-1998 am Institut für Metallkunde (heute Institut für Werkstoffwissenschaft) der TU Bergakademie Freiberg

berufl iche Tätigkeit: 1998-2008 wissenschaftliche Mitarbeiterin an der TU Dres-den, Institut für Strukturphysik

seit 2009 wissenschaftliche Mitarbeiterin des Teilprojektes B5-I „2D- und 3D in-situ Cha-rakterisierung von Verformung und Schädigung" im SFB

Forschungsprojekte des SFB im Portrait: Zusammenarbeit von Materialcharakterisierung (Projektbereich B) und Materialerzeugung (Projektbereich A)

Abbildung 1: Grenzfl ächen TRIP-Stahl-Matrix und ZrO2-Keramik: REM-Aufnahme mit Sekundärelektronen

Figure 1: Interfaces between TRIP steel-matrix and ZrO2-ceramic: SEM-micrograph with SE contrast

ate a c a a te s e u gg

N b d l Abbild it S k

Abbildung 2: Grenzfl ächen TRIP-Stahl-Matrix und ZrO2-Keramik: EBSD-Map mit Bandkontrast

Figure 2: Interfaces between TRIP steel-matrix and ZrO2-ceramic: EBSD-Map with bandcontrast of Kikuchi pattern

g g

GeGegegensnstatandnd dderer ggememeieinsnsamamenen UUntnterer

Newsletter des SFB 799 „TRIP-Matrix Composite“Ausgabe 2/2010 Seite 3

A promising strategy for developing novel material combinations the CRC 799 is pursuing to generate a composite of two dissimilar mate-rial groups, namely steel, involving high levels of ductility, and brittle ceramics. The develop-ment of the innovative TRIP-matrix composites requires the knowledge of the interrelation-ships between mechanical properties and mi-crostructure especially at the interface between steel matrix and ceramic. Therefore, interdis-ciplinary collaboration between manufacturing and characterizing project areas is necessary.

Material design and generation

Objects of the common scientifi c research were ceramic preforms (hollow spaghetti) in-fi ltrated with high-alloyed TRIP-steel. Involved scientists are Dr. W. Schärfl (subproject A1), Dr. H. Berek (subproject B5 II), Dipl.-Ing. S. Martin (subproject B2 I) and Dr. A. Weidner (subproject B5 I). The ceramic preforms of MgO partially stabilized ZrO2 were produced at the Institute of Ceramic, Glass and Const-ruction Materials and infi ltrated at the Institute of Foundry Technology. Specimens for inves-tigations using light optical microscopy (LOM) and scanning electron microscopy (SEM) were prepared from the infi ltrated material.

Material characterization

In SEM, beside standard contrast tech-niques like SE- (secondary electron) or BSE- (Back Scattered Electron)-contrast, also the EBSD (Electron BackScatter Diffraction)-tech-nique was applied. The application of EBSD-technique allows the determination of both the phase information as well as the crystallogra-

phic orientations of individual grains. Figure 1 (p. 2) shows an area of the

TRIP-steel matrix close to the ZrO2-ceramic. Bandlike structures in the vicinity of the inter-face are clearly visible in the SEM micrograph (SE contrast). The bands can be correlated with the martensitic phase transformation from the austenite into α'-martensite, which arises in the stress fi eld due to different thermal ex-pansion coeffi cients. Unfortunately, due to the electro-polishing procedure the martensite is-lands fell out. Thus, they are not detectable by EBSD phase imaging. Another interface area is shown in Figure 2 (p. 2). It is a result of an EBSD map and is shown in the so-called band contrast. The band contrast gives information about the quality of Kikuchi patterns which were analyzed for determining the crystallographic orientation or the type of phases. The contrast ranges from black (low pattern quality) to white (high pattern quality). The fi ne grain sized inter-mediate layer between TRIP-steel matrix and ZrO2 ceramic is clearly visible. Results of EBSD investigations of the area shown in Fig. 2 (p. 2) are summarized in Figure 3 (a) to (f). Fig. 3 (a) shows clearly that the upper part corresponds to the fcc TRIP-steel matrix (red) with few mar-tensitic inclusions (green). The lower part (Fig. 3 (c)) is correlated with the ZrO

2 ceramic where

all three modifi cations (cubic - red, tetragonal - green, monocline - yellow) were found. The intermediate layer shows a fi ne grain structure (see crystallographic orientation map). The dif-fraction pattern of the intermediate layer was analyzed as a cubic (Mg,Mn)Al2O4-spinel. ■

Abbildung 3: Ergebnisse der EBSD-Untersuchungen an der Zwi-schenschicht der Grenzfl äche TRIP-Stahl / ZrO2-Keramik (s. Abbildung 2, S. 2). (a)-(c) EBSD-Phasen-Maps und (d)-(f) Orientierungsmaps

Figure 3: Results of EBSD-inves-tigations on the interface between TRIP-steel and ZrO2-ceramic of the area shown in Fig. 2, p. 2. (a)-(c) EBSD-phase-maps (d)-(f) maps of crystallographic orientation

CRC research projects at a glance:Collaboration of projects dealing with material characterization (projects area B) and material design and generation (project area A) C.V. in brief

Dr. Anja Weidner

Born: 1970 in Dresden

Field of study: Materials Science at the TU Bergakademie Freiberg

Doctorate: 1994-1998 at the Institute for Matarials Science at the TU Bergakademie Freiberg

Occupation: 1998-2008 research as-sistent at the Institute of Structural Physics at the TU Dresden

since 2009 research as-sistant involved in subpro-ject B5-I of the CRC"2D-and 3D in-situ cha-racterization of deformati-on and damage“

g g

ObObjejectctss ofof tthehe ccomommomonn scscieientntifiificc rreseseaearcrchh

ate a c a acte at o

I SEM b id t d d t t t h

a) b) c)

d) e) f)

Seite 4 Newsletter des SFB 799 „TRIP-Matrix Composite“ Ausgabe 2/2010

Forschungsprojekte des SFB im Portrait: Zyklisches Verformungs- und Ermüdungsverhalten (Projektbereich Werkstoffverhalten)

Zahlreiche Bauteile und Strukturen sind während ihres Einsatzes alternierenden me-chanischen Belastungen ausgesetzt, welche zur Materialermüdung aufgrund von Deh-nungslokalisierung, Anrissbildung und Riss-wachstum führen können. Die zentrale Aufgabe des Teilprojektes B3 ist deshalb die Charakte-risierung des zyklischen Werkstoffverhaltens der Stahlguss-Matrix und der TRIP-Matrix-Ver-bundwerkstoffe. Dies beinhaltet die Aufstellung von Lebensdauer- sowie Risswachstumsgeset-zen, welche essentiell für das Werkstoffdesign von sicherheitsrelevanten Bauteilen sind. Zur Charakterisierung dieser Eigenschaften in allen Stadien der Lebensdauer kommen Low-Cycle-Fatigue-, Wöhler- und Rissfortschrittsuntersu-chungen an servohydraulischen sowie Reso-nanzprüfmaschinen zum Einsatz. Abbildung 1 zeigt die für die Untersuchungen neu erworbe-ne servohydraulische Prüfmaschine Landmark 250, welche über eine Maximalkraft von 250 kN verfügt. Neben den dehnungs- und span-nungsgeregelten Ermüdungsversuchen eignet sich dieses System ebenfalls für dynamische Stauch- und Zugversuche mit Geschwindig-keiten von bis zu 1 m/s. Zur Untersuchung des TRIP-Effektes und der Mikrostrukturentwick-lung dienen u.a. die experimentellen Methoden der Licht- und Rasterelektronenmikroskopie sowie magnetinduktive Verfahren.

Zyklisches Verformungsverhalten der Stahlgussmatrix

Zunächst wurde das Wechselverformungsver-halten von unterschiedlichen Stahlgusslegie-rungen untersucht, um den Einfl uss der chemi-schen Zusammensetzung und Austenitstabilität zu quantifi zieren. Magnetinduktive Messun-gen mittels eines Feritscopes ermöglichen die in-situ Quantifi zierung des α'-Martensit-Volumenanteils (siehe Abbildung 2). Die Pha-sentransformation von Austenit in α'-Martensit resultiert in einer signifi kanten Werkstoffverfes-tigung, die bei dehnungskontrollierter Versuchs-führung zu einer starken Lebensdauerverkür-zung führt. Letztendlich konnte beobachtet werden, dass die Lebensdauer maßgeblich von der Austenitstabilität beeinfl usst wird. Va-rianten mit höherer Austenitstabilität zeigen im LCF-Bereich eine größere Schadenstoleranz, während metastabilere TRIP-Stähle verbesser-te Ermüdungseigenschaften im HCF-Bereich zeigen. Diese Verbesserung der zyklischen Ei-genschaften im HCF-Bereich ist auf eine deh-nungsinduzierte Martensitbildung innerhalb lo-kal plastifi zierter Bereiche zurückzuführen. Die γ→α‘-Phasenumwandlung fi ndet dabei, wie in Abbildung 3 (S. 5) dargestellt, in Deformations-bändern über den intermediären hexagonalen ε-Martensit statt.

Zyklisches Verformungsverhalten der Metall-Matrix-Verbundwerkstoffe

Die zentrale Fragestellung der weiteren Versu-che ist die Untersuchung des Ermüdungsver-haltens der neuen ZrO2-Stahl-Verbundwerk-stoffe. Besonderes Augenmerk wird dabei auf den Einfl uss der Herstellungsroute (Infi ltration oder pulvermetallurgische Herstellung) und Ausprägung der keramischen Phase (z.B. Vo-lumenanteil, Größe und Form) zu legen sein. Des Weiteren soll eine Methodik zur zyklischen Prüfung von Wabenkörpern entwickelt werden. Die dabei zu lösende Fragestellung besteht da-rin, eine Möglichkeit zu fi nden, die Probekörper für axiale Ermüdungsversuche einzuspannen.■

Dipl.-Wirt.-Ing. Alexander Glage

Kurzvita Dipl.-Wirt.-Ing. Alexander Glage

geboren: 1982 in Meißen

Studium: Wirtschaftsingenieurwesen an der TU Bergakademie Freiberg sowie der Universitá degli Studi di Trento

berufl iche Tätigkeit: seit 2009 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Werkstofftechnik

Position im SFB: seit Januar 2009 Doktorand und Mitarbeiter im Teilprojekt B3 „Zyklisches Verformungs- und Ermüdungsverhalten"

Promotionsthema: „Zyklisches Verformungs- und Ermüdungsverhalten von TRIP-Matrix-Verbundwerkstoffen"

Abbildung 1: Servohydraulische Prüfmaschine MTS Landmark 250

Figure 1: Servohydraulic testing system MTS Landmark 250

Abbildung 2: Versuchsaufbau der LCF-Versuche mit appliziertem Feritscope-Sensor

Figure 2: Experimental setup for LCF investigations with applied Feritscope sensor

Newsletter des SFB 799 „TRIP-Matrix Composite“Ausgabe 2/2010 Seite 5

CRC research projects at a glance:Cyclic deformation behavior (project area: material performance)

During operation, numerous components are subjected to cyclic loadings which lead to material fatigue as a result of localized plastic deformation, crack initiation, and crack propa-gation. Therefore, the main task of the sub-project B3 is the characterization of the cyclic deformation behavior of cast steel variants and the novel TRIP-matrix-composite materials. This includes the determination of life time and crack propagation relations, which are essenti-al for the materials design of security relevant components. To analyze the materials proper-ties in all stages of the life time, low cycle fa-tigue tests, conventional Wöhler tests and crack propagation tests are performed using servohy-draulic and resonant testing machines. Figure 1 (p. 4) shows the recently acquired servohydrau-lic testing machine Landmark 250 which has a maximum load capacity of 250 kN. Besides the strain and stress controlled fatigue tests, the testing system is also suitable for dynamic com-pression and tension tests with velocities up to 1 m/s. The TRIP effect and microstructure evo-lution are investigated using optical microscopy and scanning electron microscopy as well as magnetic-inductive techniques.

Cyclic deformation behavior of the cast steel matrix

Firstly, the low cycle fatigue behavior of different variants of the cast steel matrix were studied to analyze the effect of the chemical composi-tion and austenite stability. The α'-martensite

volume fraction was determined in-situ using a Feritscope sensor, as shown in Figure 2 (p. 4). The phase transformation from austenite into α'-martensite results in a remarkable strain har-dening leading to a signifi cant life time reduc-tion in strain controlled tests. It was observed that the life time depends strongly on the aus-tenite stability. Variants with a higher austenite stability exhibit a better damage tolerance in the LCF regime, whereas more metastable TRIP steels show improved fatigue properties in the HCF regime. The positive effects in the HCF regime are associated with the nucleation of very fi ne martensite particles in the area of lo-cal plasticity, which hinders the dislocation mo-tion. The α'-martensite transformation occurs inside the deformation bands via the interme-diate ε-martensite phase, as shown in fi gure 3.

Cyclic deformation behavior of the metall matrix composite materials

Future investigations will deal with the fatigue behavior of the newly developed ZrO2-steel composite materials. Investigations will focus on the infl uence of the production route (infi ltration or powder metallurgy) and the spe-cifi cation of the ceramic phase (volume fraction, size, and shape). Furthermore, a methodology has to be developed which allows the axial fa-tigue testing of honeycomb structures. To ac-complish this aim, appropriate solutions are required for arresting specimen in the testing system. ■

pp

FF tt ii titi titi iillll dd ll iithth tthh

C.V. in briefGraduate Industrial Engineer Alexander Glage

Born: 1982 in Meißen

Field of study: Industrial engineering at the TU Bergakademie Freiberg as well as at the Universitá degli Studi di Trento

Occupation: since 2009 research as-sistant at the Institute of Materials Engineering

Position in the CRC: since January 2009 doctoral student and re-search assistant involved in subproject B3 "Cyclic deformation and fatigue behavior"

Dissertation project: "Cyclic deformation and fatigue behavior of TRIP-Matrix-Composites"

Abbildung 3: (a) REM-Aufnahme der Deformationsstrukturen nach dem Ermüdungsversuch bei einer Gesamtdehnungsampli-tude (∆εt/2) von 0,9%(b) Zugehörige EBSD-Aufnahme: (rot) Austenit, (gelb) ε-Martensit, (blau) α‘-Martensit, Belastungsrichtung horizontal

a) b)

Figure 3: (a) SEM micrograph (BSE) depicting the deformati-on microstructure at a total strain amplitude ∆εt/2 = 0.9% (b) Respective EBSD map: (red) austenite, (yellow) ε-martensite, (blue) α‘-martensite, load axis is horizontal

Newsletter des SFB 799 „TRIP-Matrix Composite“ Ausgabe 2/2010Seite 6

Publikationen / Publications Aneziris, C. G.; Biermann, H.; Schärfl , W.; Ballaschk,

U.; Martin, U.: Verbundwerkstoffe aus TRIP-Stahl und MgO-teilstabilisiertem ZrO2 durch bildsame Formgebung, in Zeitschrift für Freunde und Förderer der Technischen Universität Bergakademie Freiberg, 16. Jahrgang 2009, S. 37-39, Freunde und Förderer der TU Bergakademie Frei-berg e. V., Technische Universität Bergakademie Freiberg.

Biermann, H.: Visions made of Steel and Ceramic, in Public Service Review - Science and Technology, 8/2010.

Geigenmüller, A.: Visionen aus Stahl und Keramik: Der Sonderforschungsbereich 799 „TRIP-Matrix Composite“, in Zeitschrift für Freunde und Förderer der Technischen Universität Bergakademie Freiberg, 16. Jahrgang 2009, S. 34-36, Freunde und Förderer der TU Bergakademie Frei-berg e. V., Technische Universität Bergakademie Freiberg.

Glage, A.; Weidner, A.; Biermann, H.: Effect of austenite stability on the low cycle fatigue behavior and microstruc-ture of high alloyed metastable austenitic cast TRIP-steels, in Proc. Fatigue 2010, Procedia Engineering 2 (2010), S. 2085-2094, DOI:10.1016/j.proeng.2010.03.224.

Guk, S.; Yanina, A.; Müller, W.; Kawalla, R.: Mathematisch-physikalisches Modell zum konduktiven Sintern mit Strom zuleitenden Elektrodenstempeln eines Stahl-Keramik-Composites, Materialwissenschaft und Werk-stofftechnik, Vol. 41, 2010, No. 1, S. 33-38, DOI: 10.1002/mawe.200900541, Weinheim.

Jahn, A.; Kovalev, A.; Wolf, S.; Weiß, A.; Krüger, L.; Scheller, P. R.: Properties of high alloxed Cr-Mn-Ni steels with strain induced α' martensite formation, in Inżynieria Materiałowa, Nr. 3 (175) ROK XXXI, Maj-Czerwiec 2010.

Weidner, A.; Glage, A.; Biermann, H.: In-situ Characterizati-on of the Microstructure Evolution during Cyclic Deforma-tion of Novel TRIP Steel, in Proc. Fatigue 2010, Procedia Engineering 2 (2010), S. 1961-1971, DOI: 10.1016/j.proeng.2010.03.211.

Weigelt, C.; Giersberg, S.; Wenzel. C.; Aneziris, C. G.: Screening of the Interactions Between Mg-PSZ and TRIP-Steel and Its Alloys During Sintering, Advanced Engi-neering Materials, Vol. 12, 2010, No. 6, S. 486-492, DOI: 10.1002/adem.200900303.

Vorträge / PresentationsGlage, A.; Weidner, A.; Biermann, H.: Effect of austenite

stability on the low cycle fatigue behavior and microstruc-ture of high alloyed metastable austenitic cast TRIP-steels. Fatigue 2010, 07.-11.06.2010, Prague/Czech Republic.

Jahn, A.; Kovalev, A.; Wolf, S.; Weiß, A.; Krüger, L.; Schel-ler, P. R.: Properties of high alloxed Cr-Mn-Ni steels with strain induced α' martensite formation. AMT 2010, XIXth Physical Metallurgy and Materials Science Conference, 20.-23.06.2010, Zakopane.

Nagel, K.; Kulawinski, D.; Henkel. S.; Biermann, H.; Hüb-ner, P.: Experimental investigation of stress-strain curves in a cast TRIP steel under biaxial planar loading. The Ninth International Conference on Multiaxial Fatigue & Fracture ICMFF9, 07.-09.06.2010, Parma/Italy.

Weigelt, C.; Aneziris, C. G.; Berek, H.; Biermann, H.; Ehinger, D.; Martin, U.: Martensitische Phasenumwand-lung, ein Beitrag in TRIP-Matrix-Kompositen. DKG-Jahrestagung und Symposium Hochleistungskeramik, 22.-24.03.2010, Hermsdorf/Germany.

Vortragsankündigungen / Upcoming presentationsBerek, H.: Nachweis von spannungsinduzierten Phasen-

umwandlungen in TRIP-Matrix-Verbundwerkstoffen. 13. Werkstofftechnisches Kolloquium, 30.09.-01.10.2010, Chemnitz/Germany.

Berek, H.; Aneziris, C. G.; Hasterok, H.; Biermann, H.; Wolf, S.; Krüger, L.: Investigation of Stress Induced Phase Transformation in TRIP-Steel/Mg-PSZ Composites Using EBSD. Cellular Materials 2010, 27.-29.10.2010, Dresden/Germany.

Berge, F.; Wolf, S.; Krüger, L.; Martin, S.; Martin, U.: Tem-peratur- und dehnratenabhängiges Werkstoffverhalten und Modellierung des austenitischen Stahles X2CrNiMo 18-14-3. 13. Werkstofftechnisches Kolloquium, 30.09.-01.10.2010, Chemnitz/Germany.

Biermann, H.; Geigenmüller, A.: Das Integrierte Gradu-iertenkolleg des SFB 799. Paneldiskussion „Wege zur Promotion in Materialwissenschaft und Werkstofftechnik". Materials Science and Engineering 2010, 24.-26.08.2010, Darmstadt/Germany.

Decker, S.; Krüger, L.; Martin, U.; Ehinger, D.; Ohser-Wie-demann, R.; Seifert, H.-J.: Herstellung von TRIP-Matrix-Verbundwerkstoffen durch SPS und deren Eigenschaften. 13. Werkstofftechnisches Kolloquium, 30.09.-01.10.2010, Chemnitz/Germany.

Ehinger, D.; Aneziris, C. G.; Martin, U.; Krüger, L.; Weigelt, C.; Herrmann, M.: Compressive Deformation Behavior and Microstructure of Extruded Multi-Cell TRIP-Steel/Mg-PSZ Columns. Cellular Materials 2010, 27.-29.10.2010, Dresden/Germany.

Ehinger, D.; Krüger, L.; Martin, U.: Dehnratenabhängiges Fließ- und Schädigungsverhalten zweidimensionaler Hohl-strukturen basierend auf einer TRIP-Stahl-Matrix mit ZrO2-Partikelverstärkung. 13. Werkstofftechnisches Kolloquium, 30.09.-01.10.2010, Chemnitz/Germany.

Glage, A.; Weidner, A.; Biermann, H.: Ermüdungsverhalten einer austenitischen Stahlgusslegierung. 13. Werkstoff-technisches Kolloquium, 30.09.-01.10.2010, Chemnitz/Germany.

Guk, S.; Yanina, A.: Besonderheiten des konduktiven und konventionellen Sinterns von Stahl-Keramik-Verbundwerk-stoffen. 13. Werkstofftechnisches Kolloquium, 30.09.-01.10.2010, Chemnitz/Germany.

Jahn, A.; Kovalev, A.; Weiß, A.; Scheller, P. R.; Wolf, S.; Krüger, L.: Temperature dependence of the mechanical properties of high alloyed cast and rolled CrMnNi TRIP steels. 13. Werkstofftechnisches Kolloquium, 30.09.-01.10.2010, Chemnitz/Germany.

Jahn, A.; Kovalev, A.; Weiß, A.; Scheller, P. R.; Wolf, S.; Krüger, L.; Martin, S.; Martin, U.: Infl uence of the Mar-tensite Formation on the Mechanical Properties of High Alloyed CrMnNi Steels. Materials Science and Enginee-ring 2010, 24.-26.08.2010, Darmstadt/Germany.

Jahn, A.; Kovalev, A.; Weiß, A.; Scheller, P. R.; Wolf, S.; Krüger, L.; Martin, S.; Martin, U.: Temperature Depen-dence of the Mechanical Properties of High Alloyed CrMn-Ni as-Cast Steels. Materials Science and Engineering 2010, 24.-26.08.2010, Darmstadt/Germany.

Kovalev, A.; Jahn, A.; Wolf, S.; Weiß, A.; Scheller, P. R.: Characterization of TRIP/TWIP Effect in Austenitic Steels Using Stress-Temperature-Transformation (STT) and Deformation-Temperature(DT) Diagrams. Materials Sci-ence and Engineering 2010, 24.-26.08.2010, Darmstadt/Germany.

Aktuelles aus den Teilprojekten / News from subprojects

Newsletter des SFB 799 „TRIP-Matrix Composite“Ausgabe 2/2010 Seite 7

Klostermann, J.; Brücker, C.; Schwarze, R.: Stahlinfi ltration in poröse Keramikmatrizen: Numerische und experimen-telle Modellierung des Prozesses auf der Porenskala. 13. Werkstofftechnisches Kolloquium, 30.09.-01.10.2010, Chemnitz/Germany.

Klostermann, J.; Schwarze, R.; Brücker, C.: Computational Fluid Dynamic (CFD) Simulations of Liquid Steel Flow in Ceramic Foam Structures. Materials Science and Enginee-ring 2010, 24.-26.08.2010, Darmstadt/Germany.

Krüger, L.; Ehinger, D.; Martin, U.; Martin, S.; Weigelt, C.; Aneziris, C. G.: Microstructure and mechanical properties of cold extruded, cellular TRIP-Matrix composite structu-res under quasi-static and dynamic compression. High Performance Structures and Materials Conference, 26.-28.07.2010, Tallinn/Estonia.

Kulawinski, D.; Nagel, K.; Henkel, S.; Biermann, H.; Hüb-ner, P.: Charakterisierung des Fließverhaltens an einem TRIP-Stahlguss unter verschiedenen planar biaxialen Lastverhältnissen. 13. Werkstofftechnisches Kolloquium, 30.09.-01.10.2010, Chemnitz/Germany.

Martin, S.; Fuhrmann, L.; Rafaja, D.; Martin, U.; Wolf, S.; Krüger, L.: Microstructure of a Metastable Austenitic Cast CrMnNi – TRIP Steel after Compressive Deformation. Materials Science and Engineering 2010, 24.-26.08.2010, Darmstadt/Germany.

Mehlhorn, L.; Prüger, S.: Materialmodellierung im SFB 799. 13. Werkstofftechnisches Kolloquium, 30.09.-01.10.2010, Chemnitz/Germany.

Nagel, K.; Kulawinski, D.; Henkel, S.; Biermann, H.; Hüb-ner, P.: Determination of Stress-Strain Curves in a Cast TRIP-Steel under Biaxial Planar Loading. Materials Sci-ence and Engineering 2010, 24.-26.08.2010, Darmstadt/Germany.

Weidner, A.; Biermann, H.: Entwicklung lokaler Dehnungsfel-der in TRIP-Stahl. 13. Werkstofftechnisches Kolloquium, 30.09.-01.10.2010, Chemnitz/Germany.

Weidner, A.; Biermann, H.: Evolution of Microstructure and Deformation Fields Accompanied by Martensitic Phase Transformation in Novel High Alloyed TRIP Steel. Materials Science and Engineering 2010, 24.-26.08.2010, Darm-stadt/Germany.

Weider, M.; Eigenfeld, K.; Dommaschk, C.: Einfl uss der Pro-zessparameter auf die Herstellbarkeit von Stahl-Keramik-Verbundstrukturen. 13. Werkstofftechnisches Kolloquium, 30.09.-01.10.2010, Chemnitz/Germany.

Neuigkeiten / News

SFB am bundesweiten Girls‘ Day und an der Schü-leruniversität beteiligt / CRC supports the national “Girls’ Day” and the Freiberg Junior University

Über die wissenschaftlichen Aufgabenstellungen hinaus widmet sich der SFB der Vermittlung eines möglichst positiven Vorstellungsbildes der Materialwissenschaft und Werkstofftech-nik an Kinder und Jugendliche, insbesondere durch ihre Her-anführung an ausgewählte Themen des Sonderforschungsbe-reichs. Dafür engagieren sich Wissenschaftler aus mehreren Teilprojekten in verschiedenen Aktivitäten.

Beispielsweise lud auch in diesem Jahr der SFB Schülerin-nen ab Klasse 8 zum „Experimentieren – kreativ sein – Werkstof-fe entdecken“ anlässlich des Girls‘ Day im April dieses Jahres ein. Bereits zum zweiten Mal beteiligten sich Wissenschaftler des SFB mit verschiedenen Themenworkshops an dieser bun-desweiten Initiative. Ihrer Einladung folgten in diesem Jahr 16

Schülerinnen – doppelt so viele wie im vergangenen Jahr.Wissenschaftlerinnen und Studentinnen der TU Berg-

akademie stellten sich, ihren berufl ichen Werdegang und ihre Motive für ein werkstoffwissenschaftliches Studium vor. Die an-schließenden Workshops widmeten sich Kernthemen des Son-derforschungsbereichs: Angefangen von der Herstellung von Stahl bzw. keramischer Werkstoffe bis hin zur Analyse relevan-ter Werkstoffeigenschaften demonstrierten Wissenschaftler des SFB den Teilnehmerinnen wichtige Aspekte ihrer Arbeit. Zudem dokumentierten Schülerinnen den Tag mit eigenen Podcasts bzw. einer Internetzeitung.

Die Sommeruniversität „Metalle, Keramik & Co: Eine Expedition in die Welt moderner Werkstoffe“ bildete den Auf-takt für mehrere Veranstaltungen für Schülerinnen und Schüler während der Sommerferien. Ende Juni besuchten acht Teilneh-merinnen und Teilnehmer die Sommeruniversität und beschäf-tigten sich mit Aspekten der Materialerzeugung und des Materi-alverhaltens. Zudem vermittelten Exkursionen zu Unternehmen der Region einen Einblick in die technologische und wirtschaftli-che Bedeutung innovativer Werkstoffe und Technologien. ■

Beyond scientifi c objectives, the establishment of a positive image of materials science and engineering toward adolescents is an important goal the CRC is pursuing. CRC scientists are therefore engaged in several activities which aim at introducing high school students to related aspects of research.

For instance, in April 2010 the CRC invited girls aged 14 years and older to the national Girls’ Day. The CRC offered workshops concerning materials science and engineering. This year, 16 female high school students participated – thus doub-ling the number of visitors, compared to the last year.

Female researchers and students of the TU Bergakade-mie introduced their personal and professional background as well as individual motives to study materials science. After that, workshops were offered illustrating central aspects and activities of the CRC. Workshop topics ranged from the manufacturing of steel and ceramic materials to the characterization of material properties. Creating podcasts and an online newspaper, girls had the opportunity to capture their thoughts and impressions of this day in an online reportage.

The Junior Summer University had been opened with a three-day workshop entitled “Metals, Ceramic & Co: Explo-ring the World of Modern Materials”. In late June, eight girls and boys joined this event, thus gaining deeper insights into as-pects of material generation and behavior. Excursions to regio-nal companies demonstrated the technological and economic relevance of innovative materials and technologies. ■

Foto: Teilnehmerinnen des "Girls' Day" zu Besuch am Institut für Keramik, Glas- und Baustofftechnik der TU Bergakademie Freiberg.

Photo: Participants of the "Girls' Day" visting the institute of ceramic, glass and construction materials at the TU Bergakademie Freiberg.

Seite 8 Newsletter des SFB 799 „TRIP-Matrix Composite“ Ausgabe 2/2010

Im Rahmen des Freiberger Forschungs-forums fand am 10. Juni 2010 das Fachkol-loquium „Materials Design – Neue Werkstoffe für den Maschinen- und Fahrzeugbau – TRIP-Matrix-Composite“ unter der Leitung von Prof. Horst Biermann statt. In diesem Fachkolloqui-um präsentierten Wissenschaftler und Dokto-randen des SFB ihre Projekte der Öffentlichkeit und stellten Vertretern aus Wissenschaft und Industrie ihre bisherigen Erkenntnisse vor.

Den Auftaktvortrag des Fachkolloquiums hielt Dr.-Ing. Anton Stich, verantwortlich für den Bereich Werkstofftechnologien und metal-lische Werkstoffe der Audi AG. Er gab dem Au-ditorium einen Einblick in den Werkstoffeinsatz bei Audi sowie Anforderungen, Innovationen und Trends, die damit verbunden sind. Audi ist ständig auf der Suche nach neuen Lösungen, um die Fahrzeuge für den Kunden noch attrak-tiver zu gestalten. Innovative Werkstoffe spie-len für das Ingolstädter Unternehmen eine gro-ße Rolle. „Neue Werkstofftechnologien müssen sich hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit, ihrem Kundennutzen und einer ausgeglichenen Öko-bilanz bewähren. Dazu ist eine enge Zusam-menarbeit mit den Universitäten notwendig, da deren Grundlagenforschung einen substantiel-len Beitrag entlang der Innovationsprozessket-te von Audi leistet“, motiviert Dr. Stich die Wis-senschaftler zur weiteren Forschung.

Im Anschluss daran stellte der Sprecher des Sonderforschungsbereichs, Prof. Horst Biermann, den SFB, seine Ziele und grund-legende Ergebnisse vor. „Der SFB hat bereits Meilensteine des ersten Bewilligungszeitrau-mes erreicht, und ich bin zuversichtlich, dass bis 2012 weitere wichtige Fortschritte erreicht werden“, so Prof. Biermann. Im Anschluss präsentierten Doktoranden des SFB ihre pro-jektspezifi schen Ziele, Arbeitsschritte und Er-gebnisse. Die Themen umfassten u. a. Aspekte der Erzeugung von Stahl-Verbundwerkstoffen, die Charakterisierung des Werkstoffverhaltens sowie Ansätze für Simulationen im Rahmen der Materialerzeugung.

Ein weiteres Ziel des SFB ist die Integration von Anwendern der Industrie in die Forschung, um frühzeitig Erkenntnisse und Erfahrungen auszutauschen. Daher wurde am Vorabend des Fachkolloquiums der Industriebeirat des SFB gegründet. Seine Aufgabe wird es sein, den SFB durch anwendungsbezogene Bera-tung bei der Entwicklung und Erprobung von Versuchsmustern zu unterstützen, den Trans-fer der Forschungsergebnisse in die Industrie zu begleiten und die berufl iche Weiterentwick-lung der Doktoranden zu fördern. Neben BMW und Siemens gehört u. a. auch die Dow Wolff Cellulosics GmbH sowie die Freiberger Unter-nehmen ACTech GmbH und GfE Fremat GmbH zu den Gründungsmitgliedern. ■

Erkenntnistransfer zwischen Wissenschaft und Industrie: das SFB-Fachkolloquium

Dr.-Ing. Anton StichAudi AG

Prof. Horst BiermannSprecher des SFB

Coordinator of the CRC

Current members of the Industry Advisory Board of the Collaborative Research Center

ACTech GmbH Dipl.-Ing. Norbert Demarczyk

Dow Wolff Cellulosics GmbH Dr. Roland Bayer

GfE Fremat GmbH Dr.-Ing. Frank Haupt

BMW AG Dr. Stefan Kalke

SHW Casting Technologies GmbH Dipl.-Ing. Lutz Krodel-Teuchert

On the occasion of the Freiberg Research Forum, the CRC Research Colloquium ““Ma-terials design - New materials for mechanical engineering and transportation - TRIP-Matrix Composite” took place on June 10, 2010. Chai-red by the CRC coordinator, Professor Horst Biermann, the colloquium framed presenta-tions scientists and Ph.D. students of the CRC gave to introduce their projects and to put their fi ndings up for discussion with scientists and practitioners.

The opening speech was held by Dr. An-ton Stich, who is responsible for the division of material technologies and metallic materials of the Audi AG. He illustrated important issues of materials usage and application as well as related innovations and trends, Audi is focusing on. As he explained, the car manufacturer is al-ways seeking innovative solutions in order to offer superior vehicles to its customers. There-by, innovative materials play a great role to the company. “New material technologies have to prove value regarding profi tability, customer va-lue, and balancing the environmental life cycle. Therefore, a close collaboration with universi-ties is needed as their fundamental research is substantially contributing to the entire innovati-on process chain at Audi,” he said, thus moti-vating the audience to continue their research.

Thereafter, the CRC coordinator, Profes-sor Horst Biermann, presented the CRC’s aims and fi ndings the researchers have accom-plished so far. “The CRC has already realized important milestones which had been set for the fi rst program period, and I am very confi dent, that all relevant objectives will be accomplished until 2012,” he explained. Following this intro-duction, the CRC Ph.D. students presented objectives, steps, and results of their individual projects. The presentations involved issues of generating steel-ceramic composites, materials behavior as well as approaches for simulating of related manufacturing processes.

Moreover, the CRC puts emphasis on a close collaboration with the industry in order to foster an exchange of ideas and experien-ces from the very beginning of the research project. Thus, prior to the research colloquium, an Industry Advisory Board had been initia-ted. Board members will be advising the CRC on the development of the new materials, the generation of pilot samples and, moreover, supporting educational efforts for doctoral stu-dents. Besides BMW and Siemens, the Dow Wolff Cellulosics GmbH as well as the local companies ACTech GmbH and GfE Fremat GmbH are among the founding members. ■

Seite 9Newsletter des SFB 799 „TRIP-Matrix Composite“Ausgabe 2/2010

Knowledge transfer between academia and industry:The CRC Research Colloquium

Program of the special colloquium "Materials design – new materials for mechanicalengineering and vehicle construction", Chairman: Prof. Dr.-Ing. habil. H. Biermann

"New materials for mechanical engineering and vehicle construction"Stich, A.

"TRIP-Matrix-Composite SFB 799"Biermann, H.

"Development of Cr-Mn-Ni steels in the SFB 799 TRIP-Matrix-Composite"Jahn, A.; Kovalev, A.; Weiß, A.; Scheller, P. R.; Wolf, S.; Krüger, L.; Martin, S.; Martin, U.

"TRIP-Matrix-Composites - Cold extrusion of steel-ceramic-composite materials"Weigelt, C.; Aneziris, C. G.

"Processing of zirconia ceramics infi ltrated by steel casting"Hasterok, M.; Aneziris, C. G.; Schärfl , W.

"Technological challenges in infi ltration of steel-ceramic-composites"Weider, M.; Eigenfeld, K.

"Temperature and strain-rate dependent behavior as well as deformation mechanisms of TRIP/TWIP cast steel"Wolf, S.; Martin, S.; Krüger, L.; Martin, U.

"Deformation behavior and failure of square-celled honeycomb structures based on a TRIP-Matrix Com-posite"Ehinger, D.; Krüger, L.; Martin, U.

"CFD for the infi ltration of a porous ceramic matrix with steel"Klostermann, J.; Schwarze, R.; Brücker, Ch.

Viewing of materials testing, infi ltration, plastic forming, spray atomization facilities

Seite 10 Newsletter des SFB 799 „TRIP-Matrix Composite“ Ausgabe 2/2010

In mehreren Veranstaltungen diskutierten Teilprojektleiter und Mitarbeiter des SFB aus-führlich bisher erreichte Ergebnisse, weitere Ar-beitsschritte und Ansatzpunkte für eine Fortset-zung des SFB 799 über das Jahr 2012 hinaus. Ein dreitägiges SFB-Blockkolloquium Ende März im sächsischen Krippen diente dazu, den Arbeitsstand aller Teilprojekte und weitere Ziele für die erste Antragsphase zusammen-zuführen. Besonderes Augenmerk lag auf der Synchronisation von Arbeitsschritten entlang der zentralen Prozessrouten, um ein Ineinan-dergreifen von Prozessschritten innerhalb der Guss- bzw. der pulvermetallurgischen Route über verschiedene Teilprojekte hinweg sicher-zustellen.

Ein wichtiges Arbeitsergebnis des SFB-Blockkolloquiums ist die Initiierung fünf the-matischer Arbeitsgruppen, die eine weitere Vernetzung und einen noch intensiveren Aus-tausch zwischen den Teilprojekten unterstützen sollen. Sie dienen außerdem der Vorbereitung von Projektthemen und –zielstellungen für eine zweite Antragsphase, die spätestens mit Beginn des nächsten Jahres entwickelt wird. Diese fünf Arbeitsgruppen (siehe Rahmen)

werden jeweils von erfahrenen wissenschaftli-chen Mitarbeitern aus dem SFB koordiniert. Sie organisieren den Austausch zwischen den Teil-projekten und stehen vor allem den involvierten Doktoranden beratend zur Seite.

Ergebnisse der Arbeit in diesen thema-tischen Arbeitsgruppen konnten bereits zum vierten SFB-Forschungskolloquium An-fang Juli präsentiert werden. Auf dieser Basis entstanden Prozessablauf-, Proben- und Ver-suchspläne sowie Absprachen zu Terminen und Zuständigkeiten, die eine möglichst effi zi-ente Nutzung der verbleibenden Bearbeitungs-zeit der ersten Antragsphase ermöglichen.

Die Ergebnisse dieser beiden Kolloquien waren schließlich Gegenstand der Mitglieder-versammlung des SFB. Die Teilprojektleiter waren aufgefordert, zu Ergebnisständen, zur Publikationstätigkeit in ihren Projekten und zu Optionen für eine Weiterführung Stellung zu nehmen. Die Beratungen resultierten in einem verbindlichen Zeitplan zum Abschluss der ers-ten Antragsphase und zur Vorbereitung eines entsprechenden Fortsetzungsantrags. ■

Auftakt für zweite Antragsphase:Abstimmungen zu Ergebnissen und weiteren Arbeitsschritten

Interim result and opening for a second application phase:Coordination of results and further workfl ow

Extensive discussions on previously achieved results, further steps, and objectives for continuing the CRC to the year 2012 and beyond were in the focus of several meetings CRC subproject coordinators and researchers held during the last six month. A three-day CRC research colloquium, which took place in Krippen/Saxony at the end of March, was inten-ded to summarize the projects’ status quo and to defi ne further objectives of the current pro-gram period. Special attention had been paid to the alignment of steps and procedures between the subprojects along the main process routes that is the casting and the powder-metallurgical route.

An important result the CRC research colloquium turned out is the initiation of fi ve working groups that focus on specifi c research aspects involved in the CRC (see frame). Col-laborating across subprojects, the working groups are supposed to intensify exchange and integration between the subprojects. Further-more, they are entrusted with the development of projects and objectives for a second program period that will be elaborated by the beginning

of the next year. Each of the working groups is coordinated by an experienced CRC research associate. These coordinators are responsible for organizing the collaboration between the subprojects and for supporting the involved Ph.D. students.

Results accomplished by the working groups have been presented at the fourth CRC research colloquium at the beginning of July. Suggestions of the working group members re-sulted in establishing working plans to manage steps and sequences and, in particular, to align the generation and analysis of material samp-les. Doing so, the CRC members are striving to complete the fi rst program period in a time-effi cient manner.

The plans and targets derived from the aforementioned colloquia were also submitted to the CRC general assembly. The subproject coordinators were requested to comment on their project’s results, on publications and pros-pects for continuing their projects in 2012. The general assembly agreed upon a mandatory schedule defi ning deadlines for completing the fi rst and preparing a second program period. ■

Arbeitsgruppe / work group Leitung / supervisorKeramik-Schäume / foam ceramics Dr. Mühlich / Dr. Schärfl

Prozessroute Sinterteile / process route sintered parts Dr. Guk

Martensit / martensite Dr. Weiß

Modellierung ZrO2 / modeling ZrO2 Dr. Schärfl

Grenzfl ächenphänomene / interface phenomena Dr. Franke

Newsletter des SFB 799 „TRIP-Matrix Composite“Ausgabe 2/2010 Seite 11

Rückblick: Gastwissenschaftler im Sonderforschungsbereich

Retrospect: Visiting scientists at the Collaborative Research Center

Im April 2010 begrüßte der Sonderfor-schungsbereich zwei Gastwissenschaftler an der TU Bergakademie Freiberg, die für Wissen-schaftler und Doktoranden ihre Erkenntnisse und Vorhaben aus ausgewählten Forschungs-bereichen präsentierten.

Alexandra Navrotsky, Professorin an der University of California at Davis, USA, wurde gemeinsam von den drei Forschungsprogram-men VIRTUHCON, SPP1473 und SFB799 ein-geladen. Sie führte einen viertägigen „Crash Course in Thermodynamics of Materials“ für Studierende und Mitarbeiter durch und knüpfte in einem Seminarvortrag zum Thema „Calori-metric Studies of Solid Electrolytes and Ther-modynamics of Surfaces and Interfaces“ an thermodynamische und materialchemische Fragestellungen der oben genannten For-schungsprogramme an. In zahlreichen Fach-diskussionen wurden die aktuellen wissen-schaftlichen Themen vertieft und Grundlagen für weitere Kooperationen mit der TU Bergaka-demie Freiberg gelegt. Auch ein Besuch des Bergwerks „Reiche Zeche“ stand auf dem Pro-gramm, um die im Bau befi ndliche Sprengkam-mer für Ultra-Hochdruckexperimente zu be-sichtigen. Navrotsky ist eine international hoch angesehene Expertin, die für ihre Arbeiten in den Forschungsgebieten Thermodynamik und Kristallchemie der Werkstoffe zahlreiche inter-

nationale Preise und Ehrungen erhalten hat. Sie ist Mitglied der National Academy of Scien-ces (USA).

Forschungsergebnisse zum mechani-schen Verhalten von Formgedächtnislegie-rungen standen im Mittelpunkt des Vortrages von Martin Wagner, der die Professur für Werkstofftechnik an der TU Chemnitz leitet. Er zeigte, dass durch Kombination von expe-rimentellen und theoretischen Untersuchun-gen, wie thermischen Beobachtungen, in-situ Beugungsmethoden, strain mapping-Methoden und Finite Elemente Methoden, die Pseudo-elastizität von NiTi-Formgedächtnislegierungen mikrostrukturell charakterisiert, mechanisch getestet und modelliert werden kann. Wagner arbeitet im Rahmen des Sonderforschungs-bereichs 692 „Hochfeste Aluminiumbasierte Leichtbauwerkstoffe für Sicherheitsbauteile“ an der Eigenschaftsoptimierung von hochfesten Aluminiumlegierungen durch (1) ECAP-Um-formung und Wärmebehandlung, (2) Partikel-verstärkung und Strangpressen und (3) Al-Mg-Verbundwerkstofferzeugung.

Darüber hinaus konnte im Juni 2010 Ta-mas Ungar, Professor am Institute of Physics der Eötvös University Budapest, als weiterer Gastwissenschaftler gewonnen werden. Er hielt einen Vortrag zum Thema "Eiskristalldaten ermittelt aus vielkristallinen Proben". ■

In April, two scientists visited the Collabo-rative Research Center and the TU Bergakade-mie Freiberg to present their research fi ndings to scientists and Ph.D. students.

Alexandra Navrotsky, professor at the University of California at Davis, USA, was invited on behalf of three research programs established at the TU Bergakademie Freiberg: VIRTUHCON, SPP1473 und SFB799. She held a “Crash Course in Thermodynamics of Materi-als“ for students and research assistants. Fur-thermore, in her presentation on “Calorimetric Studies of Solid Electrolytes and Thermodyna-mics of Surfaces and Interfaces“, she focused on thermodynamic and material chemical pro-blems related to the three research programs mentioned above. Several professional dis-cussions provided deeper insights into current research topics as well as opportunities for further cooperation with the TU Bergakademie Freiberg. Moreover, the guest was invited to vi-sit the mine “Reiche Zeche” to learn more about the explosion chamber for ultra high pressure experiments, which is currently under cons-truction. Navrotsky is an international eminently respected expert, who received numerous in-ternational awards for her research in thermo-dynamics and crystal chemistry of materials. She is a member of the National Academy of

Sciences (USA).Current advances in mechanical behavior

of shape memory alloys were in the focus of the presentation, Martin Wagner gave at the Freiberg University. Wagner is professor for materials engineering at the Chemnitz Univer-sity. In his presentation he showed how pseudo elasticity in NiTi shape memory alloys can be characterized at a micro-structural level, me-chanically tested and modeled by the combined use of experimental and theoretical analyses such as thermal imaging, in-situ diffraction in-vestigations, strain mapping techniques, and Finite Element Analysis. Wagner is involved in the Collaborative Research Centre 692 “High-strength aluminum-based lightweight materials for safety components”. In his work, he deals with optimizing the properties of high-strength aluminum alloys by (1) ECAP-deformation and heat treating, (2) particle strengthening and ex-truding, and (3) Al-Mg composite generation.

Furthermore, in June Tamas Ungar was invited as a visiting scientist. He is professor at the Institute of Physics at the Eötvös University of Budapest, Hungary. His lecture was about "determining ice crystal data from multicrystal-line tests". ■

Prof. Martin Wagner

Besuch von Prof. Alexandra Navrotsky

Seite 12 Newsletter des SFB 799 „TRIP-Matrix Composite“ Ausgabe 2/2010

ImpressumAusgabe: 2/2010 Erscheinungsweise: halbjährlich

HerausgeberProf. Dr.-Ing. habil. Horst BiermannSprecher des SFB 799Institut für WerkstofftechnikGustav-Zeuner-Straße 5, 09599 Freiberg

Tel. +49 (3731) 39 35 64Fax +49 (3731) 39 37 03biermann@ww.tu-freiberg.de

Redaktion und LayoutDr. Anja GeigenmüllerTeilprojekt Öffentlichkeitsarbeit des SFB 799Lehrstuhl für Marketing und Internationalen HandelLessingstraße 45, 09599 Freiberg

Tel. +49 (3731) 39 35 52Fax +49 (3731) 39 40 06anja.geigenmueller@bwl.tu-freiberg.de

FotosTU Bergakademie Freiberg / L. WeidlerTU Chemnitz

DruckversionMedienzentrum der TU Bergakademie Freiberg

Das Teilprojekt „Öffentlichkeitsarbeit" wird durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft gefördert.

Ankündigung:SFB-Herbstschule mit Vortragenden aus Wissenschaft und Industrie

Die diesjährige SFB-Herbstschule bietet ihren Teil-nehmern erneut ein intensives Programm zur Information und Schulung in Kernthemen des Sonderforschungsbe-reichs. Themenschwerpunkte werden u. a. Aspekte der Erzeugung von Verbundwerkstoffen, Werkstoffcharak-terisierung, Werkstoffphysik und Methoden einer zerstö-rungsfreien Untersuchung des Werkstoffversagens sein. Das entsprechende Vortragsprogramm wird von natio-nalen und internationalen Wissenschaftlern sowie durch einen Vertreter des kürzlich initiierten Industriebeirats ge-staltet.

Den Auftakt bildet ein Vortrag zu verfahrenstechni-schen Aspekten der Werkstofferzeugung. Im Rahmen seines Gastaufenthaltes an der TU Bergakademie Frei-berg wird Professor Seshadri Seetharaman, einer der weltweit führenden Wissenschaftler auf dem Gebiet der Metallurgie, als Referent der SFB-Herbstschule erwartet. Seshadri Seetharaman ist Professor für Theoretische Me-tallurgie am bekannten KTH Royal Institute of Technology Stockholm/Schweden und Präsident der Schwedischen Vereinigung für Werkstofftechnik SFMT.

Der SFB erwartet einen weiteren international renom-mierten Experten: Professor Alexei Vinogradov, Profes-sor an der City University Osaka, Japan, wird Methoden der Werkstoffcharakterisierung mittels Schallemissions-messungen vorstellen. Im Rahmen einer Mercator-Gast-professur der Deutschen Forschungsgemeinschaft ist er für einen längeren Forschungs- und Lehraufenthalt nach Freiberg eingeladen. Freiberger Wissenschaftler wollen mit ihm gemeinsam die Methode einer zerstörungsfreien Materialanalyse auf die im SFB neu entwickelten Werk-stoffe anwenden. Bereits im vergangenen Jahr führte Dr. Anja Weidner, wissenschaftliche Mitarbeiterin im SFB, im Rahmen eines Gastaufenthaltes in Osaka erste Analysen mittels Schallemissionen durch. Mit dieser Methode sollen durch Belastung induzierte Umwandlungs- und Verfor-mungsprozesse im Inneren des neu entwickelten, auste-nitischen TRIP-Stahlgusswerkstoffs aufgeklärt werden.

Weitere Referentin der Herbstschule ist Frau Dr.-Ing. Kathrin Voges-Schwieger, wissenschaftliche Mitarbei-terin am Institut für Umformtechnik und Umformmaschi-nen der Leibnitz-Universität Hannover. Sie setzt sich mit Aspekten einer anwendungsspezifi schen Werkstoffcha-rakterisierung auseinander. Als Vertreter des kürzlich in-itiierten Industriebeirats nimmt Dr. Roland Bayer, Leiter für Forschung und Entwicklung der Dow-Wolff Cellulosics GmbH, teil. Sein Vortrag gibt einen Einblick in die Entwick-lung von Bindemitteln zur Herstellung keramischer Werk-stoffe und spezifi sche Herausforderungen für die Erzeu-gung von Stahl-Keramik-Verbundwerkstoffen. ■

Upcoming:CRC Autumn School with lecturers from academia and industry

To provide further information and education, also this year’s CRC Autumn School offers a comprehensive program on core research topics. The program is focusing for instance on aspects of composite materials generati-on, materials characterization, materials physics, and non-destructive methods of materials failure analysis. The list of referees encompasses national and international scien-tists as well as a representative of the Industry Advisory Board, which has been founded recently.

The Autumn School’s opening session is dedicated to issues of materials processing. During his visit at the TU Bergakademie Freiberg, Professor Seshadri Seetha-raman will be joining the CRC event. He is widely recog-nized as a leading expert in the fi eld of metallurgy. Sesha-dri Seetharaman is professor of Theoretical Metallurgy at the famous KTH Royal Institute of Technology Stockholm, Sweden, and president of the Swedish Association of Ma-terials Engineering (SFMT).

Another internationally renowned expert is being ex-pected: Professor Alexey Vinogradov, Professor at the City University Osaka, Japan, will give a talk on methods of materials characterization using acoustic emissions. The CRC is looking forward to welcoming Professor Vino-gradov as visiting professor in Germany. Supported by the Mercator Program of the German Research Foundation (DFG), collaboration is sought to apply acoustic emissi-on analysis to materials the CRC is dealing with. Already last year, during her visit at the Osaka university, the CRC researcher Dr. Anja Weidner had run fi rst tests employ-ing acoustic emissions to identify transformation and de-formation processes occurring inside the samples of the austenitic TRIP cast steel.

Furthermore, Dr. Kathrin Voges-Schwieger, re-search associate at the Institute for Metal Forming and Metal Forming Machine Tools at the Leibnitz University Hannover, will present aspects of materials characteri-zation related to specifi c applications. Dr. Roland Bayer, R&D Director of the Dow-Wolff Cellulosics GmbH, will be participating as well. He will provide insights into the development of binders for manufacturing ceramic mate-rials and related challenges regarding the generation of steel-ceramic composites. Dr. Bayer is one of the founding members of the Industrial Advisory Board of the CRC. ■