Mikromechanische Modellierung der Korngrenzenschädigung in einer Kupferlegierung unter Kriechbeanspruchung

In der vorliegenden Arbeit wurde das Kriechverhalten polykristalliner Werkstoffe unter Berücksichtigung von viskoplastischen Deformationen der Körner, Korngrenzengleiten und -schädigung modelliert. Die Schädigungsentwicklung einzelner Korngrenzen umfasste dabei die Nukleation, das Wachstum durch Korngrenzendiffusion, das Zusammenwachsen und das Schrumpfen bis zum vollständigen Sintern von Korngrenzenporen. Die Kalibrierung des vorgestellten Polykristallmodells konnte anhand von Mechanismen-orientierten Versuchsdaten für eine Kupfer-Antimon-Legierung demonstriert werden. Simulationen mit dem kalibrierten Polykristallmodell in Kombination mit künstlichen Kornstrukturen führten zu Spannungsumlagerungen an den Korngrenzen, welche mit dem Fall des ungehinderten Korngrenzengleitens vergleichbar waren. Untersuchungen für mehrachsige Belastungszustände deuteten darauf hin, dass die Schädigungsentwicklung maßgeblich durch die maximale Hauptspannung und die von Mises-Spannung beeinflusst wurde