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Institut für Struktur- und Funktionskeramik

RoLiCer

Enhanced reliability and lifetime of ceramic components through multiscale modelling of degradation and damage

Bedingungen wie in der Formel 1 – hohe Belastungen und schnelle Lastwechsel - herrschen in manchen Bereichen eines Drahtwalzwerks. Da wie dort sind Komponenten mit ausgezeichneten Eigenschaften erforderlich: sie müssen leicht sein, hohe Kräfte ertragen und in aggressiver, verschleißender Umgebung bei hohen Temperaturen ausreichend lange beständig sein.

Hochleistungskeramiken wie Siliziumnitrid haben unter anderem die geforderten ausgezeichneten Festigkeiten, Verschleiß-, Korrosions- und Kontaktermüdungseigenschaften bei geringem spezifischen Gewicht, was sie als Werkstoffe für Werkzeuge im Bereich der Metallumformung und für Wälzkörper in Lagern qualifiziert. Die spezifischen makroskopischen Eigenschaften lassen sich stark über das Gefüge der Werkstoffe beeinflussen.

Diese Beeinflußbarkeit soll in dem von der EU geförderten Projekt "RoLiCer" (Enhanced reliability and lifetime of ceramic components through multiscale modelling of degradation and damage) über die Modellierung der typischen Schädigungmechanismen im Werkstoff auf unterschiedlichen Größenskalen, beginnend beim atomaren Aufbau bis zum Bauteil unter konkreten, anwendungsnahen Beanspruchungen, erforscht werden.

Zusammen mit einem internationalen Team wird sich das Institut für Struktur- und Funktionskeramik der Montanuniversität Leoben in den nächsten drei Jahren mit der Identifikation von kritischen Belastungszuständen, der mathematischen Beschreibung der Schädigung, Risswachstum und Verschleißmechanismen, der Lebensdauer­vorhersage für realistische Belastungen und den Möglichkeiten, einen optimalen Werkstoff zu entwickeln, beschäftigen.

Aufgabe des ISFK wird vor allem die Evaluierung der Kontaktbelastungen, des Risswachstum unter solchen Bedingungen und die Analyse der Lebensdauer und Zuverlässigkeit von Bauteilen sein.

Ziel des Projektes ist es, optimierte Werkstoffe zu entwerfen und daraus gefertigte Rollen und Lager mit - im Vergleich zu herkömmlichen Produkten - verbesserter Lebensdauer im industriellen Umfeld im Drahtwalzwerk von Böhler Edelstahl GmbH zu testen.

Kontaktperson

Ass. Prof. Dr. Tanja Lube

 

 

Projektpartner

Die Projektkoordination liegt beim Fraunhofer Institut für Werkstoffmechanik

Projekt-Laufzeit: 12/2011 – 11/2014

Das Projekt "RoLiCer" wird von der Europäischen Kommission unter der Vertragsnummer 263476 gefördert.

http://www.rolicer.eu/

cordis.europa.eu/projects/rcn/101044_en.html