Mikrostruktur Design und Degradation

Die Entwicklung neuer Werkstoffe und die gezielte Verbesserung bereits eingeführter Werkstoffe hat in den letzten Jahren erheblich Fahrt aufgenommen. Hierzu zählen z.B. die Entwicklung chemisch komplexer Legierungen oder neuartige Mikrostrukturen, die mittels additiver Fertigung realisiert werden. Die Entwicklung maßgeschneiderter Werkstoffe zielt auch darauf ab, in gesellschaftlich wichtigen Bereichen wie Energie, Verkehr und Verfahrenstechnik in absehbarer Zeit klimaneutrale und umweltfreundliche Prozesse einzusetzen. Der Weg zur technischen Anwendung neuer Werkstoffe ist allerdings weit, weil ein mikrostrukturelles Design und die daraus resultierenden Struktur-Eigenschaftsbeziehungen komplexen thermodynamische und thermo-mechanischen Gesetzen unterliegen, die bis dato noch nicht hinreichend erforscht sind.

In diesem Umfeld beschäftigt sich der Fachbereich 5.1 mit Fragen zu dem Design und der Degradation von Mikrostrukturen in Konstruktionswerkstoffen. Zentral sind dabei die Charakterisierung und Identifikation von mikrostrukturellen Degradationsmechanismen und/oder die gewünschte Einstellung von Eigenschaften wie z.B. durch Wärmebehandlung, dem kontrollierten Abbau durch Korrosion, oder einer Legierungsmodifikation. Diese Fähigkeiten bilden zusammen mit den Fachbereichen für Materialmodellierung und Metallische Hochtemperaturwerkstoffe eine schlagkräftige Kompetenz in der Abteilung 5 rundum den sicheren und nachhaltigen Einsatz von metallischen Werkstoffen.

Im Rahmen der Forschung beteiligt sich der Fachbereich schwerpunktmäßig an Vorhaben in den Bereichen neuer Werkstoffe (z.B. Entwicklung und Analyse von Chemically Complex Alloys), neue Fertigungsverfahren (Additive Fertigung) und Energietechnik (z.B. Hochtemperatur-Korrosion unter Wasserstoff-Atmosphären). Der Fachbereich ist außerdem federführend in der Leitung des Elektronenmikroskopiezentrums der BAM und leistet wichtige Beiträge zur Schadensanalyse in der BAM (insbesondere Metallographie und Fraktographie) und bei der Ausbildung von Werkstoffprüfer*innen.