Abstract (deu)
Die Verwendung von biokompatiblen metallischen Materialien im Rahmen von chirurgischen
Implantaten erlaubt es diesen sich in vivo aufzulösen. Magnesium eignet sich für solche Anwendungen.
In dieser Arbeit werden die Ermüdungseigenschaften einer solchen Mg-Legierung
in fünf verschiedenen Zuständen untersucht: thermische Auflösung von Ausscheidungen, Verformung bei Raumtemperatur mit und ohne Wärmebehandlung, Verformung bei erhöhter Temperatur mit und ohne Wärmebehandlung.
Ermüdungsverhalten ist ein wichtiger Aspekt bei der Entwicklung von Implantaten,
da die strukturellen Eigenschaften mindestens bis zur Heilung des betroffenen Bereichs
bestehen müssen.
Proben wurden mittels Hochdrucktorsion (HPT) verformt um Kornfeinung zu erzeugen
als auch um mechanische Eigenschaften zu verbessern ohne den E-Modul des Materials
zu verändern. HPT Verformung bei Raumtemperatur erzeugt Leerstellenagglomerate,
welche die Bewegung von Versetzungen behindern und so als Ersatz für
weitere Legierungsatome dienen. HPT Verformung bei hoher Temperatur erzeugt
intermetallische Ausscheidungen in der hexagonalen Matrix welche ebenfalls die Versetzungsbewegung einschränke. Ermüdungsversuche wurden bei einer Frequenz von
20kHz auf bis zu 1e9 Zyklen unter Laborbedingungen durchgeführt. Proben mit einer sanduhrförmigen Geometrie wurden verwendet.
Die Geometrie der Proben wurde mittels Funkenerodierens erreicht.
Die Ermüdungsversuche ergaben, dass sich die Behandlung der Proben positiv auf ihre
Ermüdungseigenschaften ausgewirkt hat. Die Bruchflächen zeigen ein zähes Verhalten, außer bei Proben verformt bei
Raumtemperatur mit anschließender Wärmebehandlung wo ein spröder Bruch zu erkennen ist. Rissverläufe der Proben zeigen auf der Seite welche näher zum Ort der Rissentstehung liegt, einen nicht geraden Rissverlauf.