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STRATEGISCHE
FORSCHUNGSPROJEKTE
Strategisches
Forschungsprojekt
tion in diskreten Volumina dargestellt ist. Die Diffusionsgleichung wird zwischen den
einzelnen Schichten gleichzeitig mit der Ausscheidungsreaktion gelöst.
Diffusion und Ausscheidung wurden bereits mit Hilfe der klassischen Hypothese des
lokalen Gleichgewichts gekoppelt. In der nächsten Projektphase wird die Kopplung
auf die reale Kinetik von Prozessen der Oberflächenbehandlung ausgedehnt. Das voll
gekoppelte Modell wird für zahlreiche Prozesse der Oberflächenbehandlung in der
Praxis einsetzbar sein. Der Materialwissenschaft steht damit ein einzigartiges Mo-
dellierungstool für die interaktive Ausscheidung von Partikeln und die langreichwei-
tige Diffusion von gelösten Atomen zur Verfügung. Parallel zur Modellentwicklung
wurde auch bereits mit Arbeiten an der experimentellen Quantifizierung der Diffusion
und Ausscheidung begonnen. Im Vordergrund stehen derzeit Planung und Aufbau der
entsprechenden Laborinfrastruktur, um stufenweise Oberflächenbehandlungen mit
verschiedenen Prozessgasen durchführen zu können. Diese Untersuchungen werden
wichtige empirische Daten für die Verifizierung der entwickelten Modelle liefern.
Dieses Projekt wurde in Kooperation mit dem Institut für Werkstoffwissenschaft und
Werkstofftechnologie der TU Wien, dem Department für Metallkunde und Werkstoff-
prüfung und dem Institut für Mechanik der Montanuniversität Leoben, dem Institut
für Werkstoffkunde und Schweißtechnik der TU Graz, Institute of Physics of Materials,
der Tschechischen Akademie der Wissenschaften, durchgeführt.
A 1.6
Abb. 2: a) Ausscheidung in einem polykristallinen Gefüge und zugehörige kreisförmige Diffusionsfelder; b) Diffusion aus dem Korninneren zur
Korngrenze und Ausscheidung im neu entwickelten Modell. Die Diffusionsfelder sind kegelförmig; c) Modellierungsansatz für die Darstellung
der gleichzeitigen Diffusion und Ausscheidung
a)
c)
b)