Mehrphasige metallische Verbundwerkstoffe werden häufig in der Automobilindustrie und der Luft- und Raumfahrt verwendet. In dieser Arbeit wird das mechanische Verhalten von mehrphasigen Werkstoffen am Beispiel von zweiphasigen α-Eisen-Kupfer-Verbundwerkstoffen untersucht. Das Ziel der Arbeit ist es, das mechanische Verhalten von zweiphasigen Polykristallen und dabei insbesondere die Kopplung des Verformungsverhaltens auf der Mikro- und Makroebene bei großen plastischen Verformungen zu verstehen. Es werden sieben Typen von Fe-Cu-Verbundwerkstoffen mit unterschiedlichem Phasenvolumenanteil untersucht. Fe-Cu Polykristalle zeichnen sich durch eine großen Inhomogenität und Anisotropie bei plastischen Verformungen aus. Zur Untersuchung der plastischen Eigenschaften der betrachteten Fe-Cu-Werkstoffe wird ein elastisch-viskoplastisches Materialmodell verwendet. Mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode werden rotationssymmetrische und dreidimensionale Berechnungen durchgeführt. Für das rotationssymmetrische Modell dienen experimentelle Schliffbilder von Fe-Cu als Grundlage. Die 3D-Simulation basiert auf Poisson-Voronoi-Mikrostrukturen mit periodischen Randbedingungen. Es erfolgt ein Vergleich der numerischen Ergebnisse mit experimentellen Daten für das Fließ verhalten, das lokale Deformationsverhalten, und die kristallographische Texturentwicklung.
Schlagwörter :
Two-phase polycrystal, elasto-viscoplastic material model, heterogeneity, anisotropy, flow behaviour, crystallographic texture strain field
