Prof. a. D. Dr. H. Neuhäuser


Die Grundlagen der Festigkeit und Verformbarkeit metallischer Werkstoffe wurden an ausgewählten Modell-Legierungen durch Kombination mikro- und makroskopischer Experimente (z.B. Elektronen- und Rasterkraftmikroskopie, Lichtmikroskopie während Zug- und Druckverformung) sowie Vergleich mit Rechnersimulationen studiert.

Besonderes Interesse galt dabei dem Aspekt der Lokalisierung und der Kinetik der Verformung, von Raumtemperatur bis in den für die Anwendung sehr wichtigen Bereich höherer Temperaturen, bei denen neben dem Versetzungsgleiten die Fremdatomdiffusion (und im feinkörnigen Gefüge das Korngrenzengleiten) bestimmt worden sind.

Publikationsliste

Bearbeitete Projekte



1. Dynamik der plastischen Verformung von Kristallen: Vom Mikro- zum Makroverhalten

  1. Lokalisierung und zeitliche Instabilitäten
    Ziele: Verständnis der Ursachen plastischer Lokalisierung (die häufig Vorläufer für das Versagen eines Werkstücks ist) durch Messung und Beschreibung der lokalen Verformungskinetik, insbesondere bei Legierungen mit Nahordnung (z.B. Cu-5...15at%Al) und bei Dynamischer Reckalterung.
    Kooperation im Rahmen einer Forschergruppe der DFG mit P.Hähner (Petten (NL)), S. Schmauder (Stuttgart), R. Tutsch (Inst. f. Exp. Mechanik, TU BS), G. Fischer (Dortmund), sowie mit J. Estrin (Clausthal) und F.Chmelik (Karls-Univ. Prag).

  2. Von der Einkristall- zur Vielkristallplastizität
    Ziele: Auswirkung der Inkompatibilitätsspannungen bei der Verformung von Vielkristallen auf die Verteilung der plastischen Verformung in den einzelnen Körnern (z.B. Cu-Legierungen, Al-Legierungen mit Oxideinschlüssen).
    Kooperation in der unter (i) genannten Forschergruppe.

  3. Dynamische Reckalterung und Erholung bei erhöhten Temperaturen
    Ziele: Verständnis und Beschreibung der Beweglichkeit von Fremdatomen in der Nähe von Versetzungen, Rearrangement und Annihilation von Versetzungen bei erhöhten Temperaturen.
    Kooperation mit Dr. P. Hähner (Petten (NL)).

  4. Plastizität intermetallischer Phasen
    Ziele: Verständnis und Auswirkung der speziellen Eigenschaften der Versetzungen, ihrer Bewegung und Wechselwirkung in Legierungen mit Fernordnung (Fe3Al, Fe3Si, CuZn).


2. Plastische Verformung amorpher, nano- und mikrokristalliner Legierungen

    (z.B. Ni78Si8B14, Fe80-xNixB20, Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9, Zr65Cu17.5Ni10Al7.5, Pd40Ni40P20)
    Ziele: Verständnis und Beschreibung der Mikroprozesse bei plastischer Verformung in amorphen (Schertransformationen bei viskoplastischer bzw. lokalisierter Verformung), in nanokristallinen (Verformung in der amorphen Restphase bzw. in Kristalliten), sowie in mikrokristallinen Legierungen (Korngrenzengleiten: Superplastizität).


3. Mechanische Spektroskopie mit der "Vibrating Reed"-Methode an Legierungen

  1. Strukturelle Relaxation und Kristallisation, amorpher Legierungen (s.o.) gemessen mit E-Modul, Dämpfung und thermischer Ausdehnung
    Ziele: Beschreibung und Verständnis der Kinetik der strukturellen Relaxation (atomare Umlagerungen) beim Tempern des Materials anhand von Spektren der Aktivierungsenergie für lokale Atomumlagerungen in der Struktur. Prüfung von Strukturmodellen (z.B. Polycluster-Hypothese).
    Kooperation mit H.-R. Sinning (Institut für Werkstoffe, TUBS), V.A.Khonik (Univ. Voronesh (Rußland)) und V.Z. Bengus (Kharkov (Ukraine)).

  2. Elastische Moduln, Dämpfung, thermische Ausdehnung und innere Spannungen dünner Schichten (z.B. Al, Ag, Ti, Zr65Al7.5Cu27.5, c-BN, InP, Polymere) auf Si-Substrat
    Ziele: Bestimmung von Kenngrößen der mechanischen Eigenschaften (Elastiztitäts- und Schermoduln, anelastische Effekte, innere Spannungen, thermische Ausdehnung) dünner Schichten auf Substrat.
    Kooperation mit A. Schlachetzki, E. Peiner, I. Behrens (Inst. f. Halbleitertechnik, TU BS) sowie S. Schrader (Uni Potsdam), K. Bewilogna, X. Jiang, B. Hunsche (Fraunhofer-Inst. f. Schicht- und Oberflächentechnik, Braunschweig)

  3. Elastizität und Anelastizität von nah- und ferngeordneten Legierungen
    Ziele: Bestimmung der Temperaturabhängigkeit der elastischen Konstanten und der Dämpfung (innere Reibung) bei speziellen nahgeordneten (Cu-Al) und ferngeordneten (CuZn, Fe3Al) Legierungen; Verknüpfung mit den Untersuchungen der Plastizität (s.o. (1) i), iii), iv)).
    Kooperation mit I.S. Golovin, Inst. für Werkstoffe, TU BS und Y.N.Rokhmanov (Univ. Kharkov (Ukraine)).


4. Simulationsrechnungen zur Analyse von Werkstoffeigenschaften

  1. Simulationsrechnungen zu plastischen Instabilitäten durch den Portevin-LeChatelier-Effekt

  2. Analyse von Werkstoffeigenschaften
    Kollaboration mit P. Hähner (Institut of Energy, Joint Research Institute of the European Commission, Petten, (Niederlande))