Werkstoffverhalten von partikelverstärkten TRIP-Matrix-Compositen

Gegenstand der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung des dehnraten- und temperaturabhängigen Werkstoffverhaltens eines TRIP-Matrix Verbundwerkstoffes unter Druckbeanspruchung. Die Herstellung erfolgte dabei mit Hilfe des Spark Plasma Sinterns. Als Stahlmatrix diente der Edelstahl X5CrNi18-10 mit 10 Vol.% MgO-teilstabilisiertem ZrO2. Die Prüfung des mechanischen Verhaltens erfolgte bei Temperaturen von -60 °C, 20 °C und 100 °C sowie Dehnraten von 0,0004 1/s, 200 1/s und 3000 1/s. Anhand gezielt gestoppter Verformungsversuche konnte die Änderung der Mikrostruktur in Stahlmatrix und Keramikphase dokumentiert werden. Sowohl im Stahl als auch im MgO-PSZ konnten martensitische Umwandlungen nachgewiesen werden. In Kombination mit Fließ- und Verfestigungskurven wurden das martensitische Umwandlungsver- halten und die vorherrschenden Verformungsmechanismen diskutiert. Es zeigte sich, dass sowohl die Verformungsgeschwindigkeit als auch die Temperatur einen beträchtlichen Einfluss auf die Martensitkinetik und demzufolge das Werkstoffverhalten haben. Die Anbindung der ZrO2-Partikel an die Stahlmatrix ist bereits nach 10%-iger Stauchung überwiegend verloren gegangen.