Die Forschungsschwerpunkte des Lehrstuhl Werkstofftechnik liegen in der Neu- und Weiterentwicklung von metallischen Werkstoffen unter Einbezug der relevanten Fertigungsverfahren.
Das Hauptinteresse gilt den folgenden Werkstoffgruppen:

  •  Hochlegierte Stähle und Gusslegierungen
  •  Hartlegierungen und MMC auf Fe-, Ni- und Co-Basis
  •  Stickstofflegierte Stähle
  •  Ni-Superlegierungen

 

Auf der Basis grundsätzlicher werkstoffwissenschaftlicher Zusammenhänge von Gefüge und Eigenschaften geht es um die Entwicklung von Werkstoffen und Fertigungsverfahren bis hin zur Gesamtgestaltung von Bauteilen.

Legierungsentwicklung

Mit Verwendung der CALPHAD-Methode wird am LWT die Entwicklung von Legierungen auf Fe-Basis unter Berücksichtigung von Fertigungs- und Anwendungsaspekten betrieben. Auf Institutsebene stehen für die praktische Umsetzung mehrere Vakuumschmelzöfen, Umformaggregate sowie Wärmebehandlungsöfen zur Verfügung. Diese erlauben es, jede Legierungsentwicklung im Labormaßstab praktisch umzusetzen.

 

Stickstofflegierte Stähle

Stickstofflegierte Stähle sind in der Vergangenheit zum Motor der Entwicklung der nichtrostenden Stähle geworden und gelangen nun vermehrt in die industrielle Anwendung. Die wissenschaftliche Weiterentwicklung am Lehrstuhl beschäftigt sich hauptsächlich mit dem Einfluss des Kohlenstoffs auf die Austenitstabilität hochstickstoffhaltiger nichtrostender Stähle. Neben der Neuentwicklung verschleiß- und korrosionsbeständiger durchgestickter Stähle werden neue Anwendungsgebiete durch Randaufsticken (Einsatzhärten mit N) von DIN-Stählen erschlossen.

 

Dicke Schichten

Einen weiteren Schwerpunkt der Forschung bilden Schichtverbunde mit Schichtdicken oberhalb 0,1 mm. Im Mittelpunkt steht die anwendungs- und fertigungstechnische Optimierung dieser "dicken Schichten". Dazu zählen die Entwicklung von Schichtwerkstoffen auf der Basis neuer Hartstoff-Metallmatrix-Kombinationen sowie die Fertigungstechnik für Schichtverbunde einschließlich der Pulvermetallurgie. Untersucht werden mechanische und tribologische Eigenschaften, zum Teil unter Verwendung von FEM-Simulationen unter mechanischer und thermischer Beanspruchung.

 

Physikalische Eigenschaften

Neben der Charakterisierung der Mikrostruktur sowie der mechanischen Eigenschaften wird am LWT der Zusammenhang zwischen der Wärmebehandlung, dem resultierenden Gefüge und den zugehörigen physikalischen Eigenschaften untersucht. Von besonderem Interesse ist dabei der Einfluss der Wärmebehandlung auf die thermische und die elektrische Leitfähigkeit im Temperaturbereich von -100°C bis 1200°C.