Lebensdauerprognose hochfester metallischer Werkstoffe im Bereich hoher Temperaturen

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Die Vorhersage des Versagens eines Werkstoffes basierend auf den ihm auferlegten Beanspruchungen ist entscheidend für die Zuverlässigkeit von Bauwerken, Werkzeugen und Maschinen sowie für die effiziente Nutzung der Materialien. Für verschiedene Beanspruchungsfälle und Werkstoffkategorien wurden Konstruktionsmethoden entwickelt, um die Lebensdauer von Bauteilen vorherzusagen. Der Fokus liegt auf Methoden zur Ermüdungsbeanspruchung metallischer Werkstoffe. Nach einem Überblick über die gängigen Verfahren bei niedrigen Temperaturen wird auf die für hohe Temperaturen entwickelten Methoden eingegangen. Ein zentraler Aspekt ist die Beschreibung der Kriech-Ermüdungs-Wechselwirkung, für die eine neue Methode zur Lebensdauerprognose vorgestellt wird. Die Experimente konzentrieren sich auf hochfeste metallische Werkstoffe wie Superlegierungen. Ein umfassendes Kapitel behandelt die physikalischen Vorgänge bei der Werkstoffschädigung durch Kriechen und Ermüdung, was die Grundlage für eine kritische Analyse der Prognosemethoden bildet. Zudem werden probabilistische Modelle der Lebensdauerprognose, insbesondere für keramische Werkstoffe, ausführlich behandelt. Die diskutierten Themen liegen an der Schnittstelle zwischen Werkstoffwissenschaften, Physik und Maschinenbau.