Stärke in Stahl: Messmethoden und kritische Entwurfsparameter

Definition und Grundkonzept

Die Festigkeit in der Stahlindustrie bezieht sich auf die Fähigkeit eines Materials, eine aufgebrachte Last ohne Versagen oder plastische Verformung zu widerstehen. Sie repräsentiert den Widerstand eines Materials gegen dauerhafte Verformung oder Bruch unter statischen oder dynamischen Belastungsbedingungen.

Die Festigkeit ist eine grundlegende mechanische Eigenschaft, die die Fähigkeit eines Stahlbauteils bestimmt, seine beabsichtigte Funktion zu erfüllen und dabei die strukturelle Integrität aufrechtzuerhalten. Sie dient als primäres Kriterium für die Materialauswahl in Ingenieuranwendungen, die von Bauwesen bis Automobilherstellung reichen.

Innerhalb der Metallurgie nimmt die Festigkeit eine zentrale Position unter den mechanischen Eigenschaften ein, die mit Härte, Zähigkeit und Dehnbarkeit verbunden ist. Sie stellt den Höhepunkt der mikrostrukturellen Merkmale, der chemischen Zusammensetzung und der Verarbeitungsgeschichte eines Materials dar, wodurch sie ein essentielles Parameter für die Qualitätskontrolle und Leistungsprognose ist.

Physikalische Natur und Theoretische Grundlage

Physikalischer Mechanismus

Auf mikrostruktureller Ebene resultiert die Festigkeit in Stahl aus Mechanismen, die die Bewegung von Versetzungen durch das Kristallgitter behindern. Versetzungen sind lineare Defekte in der kristallinen Struktur, die plastische Verformung ermöglichen, wenn sie als Reaktion auf aufgebrachte Spannung bewegt werden.

Der Widerstand gegen die Bewegung von Versetzungen stammt von verschiedenen Hindernissen, einschließlich Korngrenzen, Ausscheidungen, gelösten Atomen und anderen Versetzungen. Diese Hindernisse erfordern zusätzliche Energie, die Versetzungen überwinden müssen, wodurch die Festigkeit des Materials erhöht wird.

Die Wirksamkeit dieser Verstärkungsmechanismen hängt von ihrer Größe, Verteilung und Interaktion mit Versetzungen ab. Zum Beispiel bieten feine Ausscheidungen, die gleichmäßig im Mikrogefüge verteilt sind, eine optimale Verstärkung, indem sie die Interaktionen zwischen Versetzungen und Hindernissen maximieren.

Theoretische Modelle

Das primäre theoretische Modell für Festigkeit ist das Fließkriterium, das den Spannungszustand vorhersagt, bei dem das Material beginnt, plastisch zu verformen. Das von Mises Fließkriterium wird häufig für duktilen Metalle wie Stahl verwendet. Es besagt, dass die Fließgrenze beginnt, wenn die zweite deviatorische Spannungsinvariante einen kritischen Wert erreicht.

Das historische Verständnis von Festigkeit entwickelte sich von empirischen Beobachtungen durch frühe Metallurgen zu wissenschaftlichen Erklärungen im frühen 20. Jahrhundert. Bedeutende Fortschritte wurden durch Taylors Arbeiten zur Versetzungstheorie in den 1930er Jahren und die Hall-Petch-Beziehung in den 1950er Jahren erzielt.

Alternative theoretische Ansätze umfassen das Tresca-Kriterium (maximale Schubspannungstheorie), die einfacher, aber weniger genau für Stahl ist, und das Mohr-Coulomb-Kriterium, das mehr für spröde Materialien anwendbar ist. Moderne computergestützte Ansätze integrieren Kristallplastizitätsmodelle für genauere Vorhersagen.

Materialwissenschaftliche Basis

Die Festigkeit von Stahl ist eng mit seiner Kristallstruktur verbunden, wobei körperzentrierte kubische (BCC) Strukturen in Ferrit andere Festigkeitseigenschaften bieten als flächenzentrierte kubische (FCC) Strukturen in Austenit. Korngrenzen wirken als Barrieren für die Bewegung von Versetzungen, wobei kleinere Korngrößen laut Hall-Petch-Beziehung eine größere Festigkeit bieten.

Die Mikrostruktur von Stahl - einschließlich der vorhandenen Phasen, deren Morphologie und Verteilung - beeinflusst die Festigkeit maßgeblich. Zum Beispiel bietet Martensit eine höhere Festigkeit als Ferrit aufgrund seiner stark verzerrten Gitterstruktur und hohen Versetzungsdichte.

Grundlegende materialwissenschaftliche Prinzipien wie Festigkeitssteigerung durch feste Lösung, Ausscheidungs–Härtung, Verformungshärtung und Kornverfeinerung bestimmen zusammen die Zugfestigkeit eines Stahls. Diese Mechanismen wirken gleichzeitig, aber in unterschiedlichem Maße, abhängig von der Zusammensetzung und der Verarbeitungsgeschichte des Stahls.

Mathematische Ausdrucks- und Berechnungsmethoden

Grundlegende Definitionsformel

Die grundlegende Definition der Festigkeit im Hinblick auf die technische Spannung ist:

$$\sigma = \frac{F}{A_0}$$

Wo:
- $\sigma$ ist die technische Spannung (MPa oder psi)
- $F$ ist die aufgebrachte Kraft (N oder lbf)
- $A_0$ ist die ursprüngliche Querschnittsfläche (mm² oder in²)

Verwandte Berechnungsformeln

Die echte Spannung bezieht sich auf die sich ändernde Querschnittsfläche während der Verformung:

$$\sigma_t = \frac{F}{A} = \sigma(1+\varepsilon)$$

Wo:
- $\sigma_t$ ist die echte Spannung
- $A$ ist die momentane Fläche
- $\varepsilon$ ist die technische Dehnung

Die Hall-Petch-Beziehung quantifiziert die Festigkeitssteigerung durch Korngröße:

$$\sigma_y = \sigma_0 + \frac{k_y}{\sqrt{d}}$$

Wo:
- $\sigma_y$ ist die Fließgrenze
- $\sigma_0$ ist die Reibungsspannung (Widerstand des Gitters gegen die Bewegung von Versetzungen)
- $k_y$ ist der Verstärkungskoeffizient
- $d$ ist der Durchschnittliche Korndurchmesser

Anwendbare Bedingungen und Einschränkungen

Diese Formeln setzen homogene, isotrope Materialien unter einaxialen Belastungsbedingungen voraus. Sie gelten für kleine Dehnungen im elastischen Bereich und werden zu Näherungen im plastischen Bereich.

Die Hall-Petch-Beziehung hat Einschränkungen bei extrem feinen Korngrößen (unter ~10 nm), wo inverses Hall-Petch-Verhalten auftreten kann. Zudem setzen diese Modelle ein einheitliches Mikrogefüge voraus und berücksichtigen keine lokalisierten Defekte oder Spannungsanreicherung.

Standardfestigkeitsberechnungen setzen typischerweise quasi-statische Belastungsbedingungen bei Raumtemperatur voraus. Dynamische Belastungen, erhöhte Temperaturen oder korrosive Umgebungen erfordern modifizierte Ansätze, die Sensitivität gegenüber der Verformungsrate, thermisches Weichwerden oder Umweltschäden berücksichtigen.

Mess- und Charakterisierungsmethoden

Standardprüfspezifikationen

ASTM E8/E8M: Standardprüfmethoden für Zugversuche an metallischen Materialien, die Verfahren zur Bestimmung der Fließgrenze, Zugfestigkeit, Dehnung und Querschnittsreduktion abdecken.

ISO 6892-1: Metallische Materialien — Zugversuche — Teil 1: Prüfmethoden bei Raumtemperatur, bietet international harmonisierte Verfahren zur Bestimmung der Zugeigenschaften.

ASTM A370: Standardprüfmethoden und Definitionen für mechanische Prüfungen von Stahlprodukten, speziell zugeschnitten auf verschiedene Stahlprodukte einschließlich Platten, Stangen und Träger.

ISO 7438: Metallische Materialien — Biegeversuch, der zur Bewertung der Zähigkeit und Festigkeit bei Biegeanwendungen verwendet wird.

Prüfgeräte und -prinzipien

Universelle Prüfmaschinen (UTMs) sind die primären Geräte für Festigkeitsprüfungen, ausgestattet mit Kraftmesszellen zur Kraftmessung und Dehnungsmeßgeräten zur Dehnungsmessung. Moderne Systeme integrieren digitale Datenerfassung und Computersteuerung.

Das grundsätzliche Prinzip besteht darin, eine kontrollierte, schrittweise zunehmende einaxiale Last auf ein standardisiertes Prüfstück anzuwenden, während kontinuierlich Kraft und Verschiebung überwacht werden. Die resulting Spannungs-Dehnungs-Kurve liefert mehrere Festigkeitsparameter.

Spezialisierte Geräte umfassen Schlagprüfmaschinen für dynamische Festigkeitseigenschaften, Hochtemperaturprüföfen für erhöhte Temperaturfestigkeit und Mikro/Nano-Eindrücker für lokalisierte Festigkeitsmessungen im kleinen Maßstab.

Musteranforderungen

Standard-Zugproben haben typischerweise einen reduzierten Messbereich mit Abmessungen, die proportional zur Querschnittsfläche sind. Runde Proben haben gewöhnlich eine Messlänge von 50 mm bei 12,5 mm Durchmesser, während flache Proben spezifische Breiten-zu-Dicken-Verhältnisse einhalten.

Die Oberflächenvorbereitung erfordert die Entfernung von Bearbeitungsmarken, Decarburierung oder anderen Oberflächenanomalien, die zu vorzeitigem Versagen führen könnten. Typische Finisharbeiten umfassen feines Schleifen oder Polieren zur Erreichung gleichmäßiger Oberflächenbedingungen.

Proben müssen frei von Restspannungen sein, die die Ergebnisse beeinflussen könnten, was oft eine stressabbauende Wärmebehandlung erfordert. Identifikationsmarkierungen müssen außerhalb der Messlänge angebracht werden, und präzise Dimensionen müssen vor den Tests aufgezeichnet werden.

Prüfparameter

Standardprüfungen werden typischerweise bei Raumtemperatur (23±5°C) und normalen atmosphärischen Bedingungen durchgeführt. Temperaturkontrolle wird kritisch für erhöhte oder niedrige Temperaturprüfungen und erfordert Klimakammern.

Belastungsraten werden festgelegt, um Dehnungsraten typischerweise zwischen 10^-3 und 10^-4 s^-1 während der elastischen Verformung aufrechtzuerhalten, mit potenziell anderen Raten für plastische Verformung. ASTM E8 gibt Raten an, die zu einem Versagen in etwa 30 Sekunden bis 5 Minuten führen.

Zusätzliche Parameter umfassen die Ausrichtung der Greifer, um Biegebeanspruchungen zu verhindern, Vorbelastungsbedingungen zur Eliminierung von Spiel und Datenerfassungsraten, die ausreichend sind, um das Fließphänomen genau zu erfassen.

Datenverarbeitung

Die primäre Datenerfassung erfolgt durch kontinuierliches Aufzeichnen von Kraft und Verschiebung oder Dehnung, typischerweise bei Abtastraten von 5-20 Hz. Moderne Systeme bieten einen direkten digitalen Output, während ältere Systeme möglicherweise eine Signalverarbeitung der Transducer erfordern.

Statistische Analysen umfassen typischerweise mehrere Proben (mindestens drei) mit Berechnung von Mittelwerten und Standardabweichungen. Ausreißeranalysen können gemäß ASTM E178 oder ähnlichen Normen durchgeführt werden.

Die endgültigen Festigkeitswerte werden aus der Spannungs-Dehnungs-Kurve berechnet, wobei die Fließgrenze mit der 0,2% Offset-Methode bestimmt wird, die letztliche Zugfestigkeit als maximale Spannung und die proportionale Grenze als die Spannung, bei der sich die Spannungs-Dehnungs-Kurve von der Linearität abweicht.

Typische Wertebereiche

Stahlklassifikation	Typischer Wertebereich (MPa)	Prüfbedingungen	Referenzstandard
Niederkohlenstoffstahl (AISI 1020)	YS: 210-350, UTS: 380-520	Raumtemperatur, quasi-statisch	ASTM A370
Mittelkohlenstoffstahl (AISI 1045)	YS: 310-650, UTS: 565-850	Raumtemperatur, quasi-statisch	ASTM A370
Hochkohlenstoffstahl (AISI 1095)	YS: 550-800, UTS: 800-1200	Raumtemperatur, quasi-statisch	ASTM A370
Edelstahl (304)	YS: 205-310, UTS: 515-620	Raumtemperatur, quasi-statisch	ASTM A370/A240

Variationen innerhalb jeder Klassifikation resultieren hauptsächlich aus Unterschieden in der Wärmebehandlung, Kaltbearbeitung und geringfügigen Zusammensetzungsanpassungen. Zum Beispiel weist kaltverformter Niederkohlenstoffstahl eine signifikant höhere Festigkeit auf als sein geglühtes Pendant.

Bei der Interpretation dieser Werte für praktische Anwendungen müssen Ingenieure berücksichtigen, dass Standardtestergebnisse ideale Bedingungen darstellen. Dienstbedingungen, die zyklische Belastungen, erhöhte Temperaturen oder korrosive Umgebungen umfassen, erfordern typischerweise eine Herabsetzung dieser Werte.

Ein bemerkenswerterTrend bei allen Stahlarten ist die inverse Beziehung zwischen Kohlenstoffgehalt und dem Verhältnis von Fließgrenze zu Zugfestigkeit. Höherkohlenstoffstähle zeigen typischerweise größere Unterschiede zwischen Fließ- und letztlicher Festigkeit.

Ingenieuranwendungsanalyse

Entwurfsüberlegungen

Ingenieure verwenden typischerweise die Fließgrenze für Komponenten, die ohne dauerhafte Verformung betrieben werden sollen, wobei Sicherheitsfaktoren von 1,5 für gut verstandene statische Anwendungen bis zu 3,0 oder höher für dynamische oder kritische Anwendungen angewendet werden.

Materialauswahlentscheidungen balancieren Festigkeitsanforderungen mit anderen Eigenschaften wie Zähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Kosten. Zum Beispiel können hochfeste niedriglegierte (HSLA) Stähle ausgewählt werden, wenn die Gewichtseinsparung kritisch ist.

Die Variabilität der Festigkeit muss in den Entwurfsberechnungen berücksichtigt werden, insbesondere für kritische Komponenten. Statistische Ansätze unter Verwendung minimal garantierter Eigenschaften (typischerweise -3σ von Mittelwerten) gewährleisten angemessene Sicherheitsmargen über Produktionsvariationen hinweg.

Schlüsselanwendungsbereiche

In der Tragwerksplanung bestimmt die Festigkeit die Tragfähigkeit von Trägern, Säulen und Verbindungsstücken. Hochhäuser und Brücken erfordern genaue Festigkeitsspezifikationen, um die Sicherheit zu gewährleisten und gleichzeitig den Materialverbrauch zu optimieren und das Gewicht zu minimieren.

Die Automobilanwendungen priorisieren das Festigkeits-Gewichts-Verhältnis, wobei fortschrittliche hochfeste Stähle (AHSS) eine Gewichtsreduzierung des Fahrzeugs bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Crashperformance ermöglichen. Unterschiedliche Festigkeitsniveaus werden strategisch im gesamten Fahrzeugkörper platziert, um die Energieabsorption während von Aufprällen zu steuern.

Druckbehälteranwendungen erfordern sorgfältige Festigkeitsüberlegungen, um hohe Drücke sicher zu halten. Der ASME Boiler and Pressure Vessel Code gibt Mindestfestigkeitsanforderungen und Entwurfsmethoden basierend auf Betriebsdrücken, -temperaturen und -medien vor.

Leistungsabstriche

Festigkeit und Zähigkeit weisen typischerweise eine inverse Beziehung in Stählen auf. Mit steigender Festigkeit durch Legierung oder Wärmebehandlung verringert sich in der Regel die Fähigkeit zur Verformung vor dem Bruch, was die Formbarkeit und die Energieabsorptionskapazität einschränken kann.

Festigkeit und Zähigkeit stellen ebenfalls einen herausfordernden Kompromiss dar. Höhere Festigkeitsstähle weisen oft eine geringere Bruchzähigkeit auf, was die Anfälligkeit für spröden Bruch erhöht, insbesondere bei tiefen Temperaturen oder in Gegenwart von Kerben oder Rissen.

Ingenieure balancieren diese konkurrierenden Anforderungen durch mikrostrukturelles Engineering. Dual-Phase-Stähle kombinieren beispielsweise starken Martensit mit duktiler Ferrit, um sowohl hohe Festigkeit als auch akzeptable Formbarkeit für Automobilanwendungen zu erreichen.

Fehleranalyse

Überlastversagen tritt auf, wenn die aufgebrachten Spannungen die Festigkeit des Materials überschreiten, und führt entweder zu duktilen Versagen (gekennzeichnet durch Einschnürung und Becher- und Kegelbruchflächen) oder zu spröden Versagen (gekennzeichnet durch flache Bruchflächen mit geringer Verformung).

Erschöpfungsversagen schreitet durch Rissinitiierung, Ausbreitung und finalen Bruch voran, selbst bei Spannungen unterhalb der statischen Fließgrenze. Dieser Mechanismus macht etwa 90% der mechanischen Funktionsstörungen aus und ist besonders heimtückisch, da er ohne Vorwarnung auftritt.

Minderungstrategien umfassen das Design, um Spannungen unterhalb des Ermüdungsgrenzwerts zu halten, das Eliminieren von Spannungsanreicherung durch sorgfältiges Design, das Einführen von druckbeaufschlagten Restspannungen durch Strahlhärtung oder Oberflächenwalzen und die Implementierung regelmäßiger Inspektionsprotokolle für kritische Komponenten.

Einflussfaktoren und Kontrollmethoden

Einfluss der chemischen Zusammensetzung

Kohlenstoff ist das primäre Verstärkungselement im Stahl und bildet Eisenkarbide, die die Bewegung von Versetzungen behindern. Jede Erhöhung des Kohlenstoffgehalts um 0,1% erhöht typischerweise die Fließgrenze um 50-60 MPa in normalisierten Stählen.

Mangan trägt zur Festigkeit durch Festlösungsverstärkung und verbesserte Härtbarkeit bei. Chrom, Molybdän und Vanadium bilden stabile Karbide, die Ausscheidungsverstärkung und Kornverfeinerung bieten.

Die Optimierung der Zusammensetzung umfasst das Balancieren mehrerer Elemente, um die Zielwerte zu erreichen. Mikrolegierungen mit kleinen Mengen (0,01-0,1%) von Niob, Titan oder Vanadium bieten erhebliche Verstärkung durch feine Ausscheidungsbildung und erhalten dabei eine gute Zähigkeit.

Einfluss der Mikrostruktur

Die Korngröße beeinflusst die Festigkeit erheblich gemäß der Hall-Petch-Beziehung, wobei feinere Körner höhere Festigkeiten bieten. Kontrollierte Walzprozesse können die Korngröße auf 5-10 μm reduzieren, was die Fließgrenze erheblich erhöht.

Die Phasendistribution bestimmt die Gesamteigenschaften der Festigkeit, wobei Martensit die höchste Festigkeit bietet, gefolgt von Bainit, Perlit und Ferrit. Mehrphasige Stähle nutzen Kombinationen dieser Bestandteile, um eine Optimierung der Eigenschaften zu erreichen.

Einschlüsse und Defekte wirken als Spannungsanreicherungen, die die effektive Festigkeit verringern und vorzeitiges Versagen auslösen können. Moderne Stahlherstellungsverfahren konzentrieren sich darauf, den Einschlussgehalt durch Vakuumentgasung, Kalziumbehandlung und kontrollierte Erstarrung zu minimieren.

Einfluss der Verarbeitung

Wärmebehandlung beeinflusst die Festigkeit erheblich durch Steuerung der Phasenübergänge. Härten und Anlassen können die Fließgrenze von Mittelkohlenstoffstahl von 350 MPa auf über 1000 MPa erhöhen, indem Martensit gebildet und anschließend angelassen wird.

Mechanische Bearbeitungsprozesse wie Walzen, Schmieden und Ziehen erhöhen die Festigkeit durch Verformungshärtung und Kornverfeinerung. Kaltwalzen kann die Fließgrenze um 50-100% im Vergleich zum geglühten Zustand erhöhen.

Abkühlraten während der Verarbeitung beeinflussen Phasenübergänge und die resultierenden Mikrostrukturen. Beschleunigte Abkühlung nach dem Warmwalzen fördert die Bildung von feinerem Perlit oder Bainit anstelle von grobem Perlit, was die Festigkeit erheblich erhöht.

Umweltfaktoren

Die Temperatur beeinflusst die Festigkeit erheblich, wobei die meisten Stähle bei erhöhten Temperaturen eine verminderte Fließ- und Zugfestigkeit aufweisen. Über etwa 300°C wird die zeitabhängige Verformung (Kriechen) zunehmend wichtig.

Korrosive Umgebungen können die effektive Festigkeit durch verschiedene Mechanismen verringern, einschließlich Wasserstoffversprödung, Spannungsrisskorrosion und allgemeiner Korrosion, die den tragenden Querschnitt verringert.

Langzeitwirkungen sind Dehnungsaltern in Kohlenstoffstählen, die die Festigkeit erhöhen, aber die Zähigkeit verringern können, sowie thermische Alterung in bestimmten Legierungsstählen, die zu Versprödung und verringerter Zähigkeit führen kann.

Verbesserungsmethoden

Mikrolegierungen mit Elementen wie Niob, Titan und Vanadium bieten erhebliche Verstärkung durch Ausscheidungsherstellung und Kornverfeinerung bei gleichzeitiger Beibehaltung einer guten Schweißbarkeit und Zähigkeit.

Thermomechanische kontrollierte Verarbeitung (TMCP) kombiniert kontrolliertes Walzen und beschleunigte Abkühlung, um die Mikrostruktur zu optimieren und gleichzeitig hohe Festigkeit und Zähigkeit durch Kornverfeinerung und Steuerung der Phasenübergänge zu erreichen.

Die Optimierung des Designs umfasst die strategische Platzierung von hochfesten Materialien in Hochspannungsbereichen, während an anderer Stelle duktilere Materialien verwendet werden. Dieser Ansatz wird in maßgeschneiderten Schweißblechen für Automobilanwendungen veranschaulicht, bei denen verschiedene Stahlgüten vor dem Formen miteinander verschweißt werden.

Verwandte Begriffe und Standards

Verwandte Begriffe

Zähigkeit repräsentiert die Fähigkeit eines Materials, Energie vor dem Bruch zu absorbieren, und ergänzt die Festigkeit, indem sie den Widerstand gegen Rissausbreitung anzeigt. Während die Festigkeit die Tragfähigkeit angibt, zeigt die Zähigkeit die Schadensresistenz an.

Härte korreliert stark mit der Festigkeit und stellt den Widerstand eines Materials gegen Eindringen oder Kratzer dar. Umrechnungsbeziehungen zwischen Härte (HB, HRC) und Zugfestigkeit sind in Normen wie ASTM A370 festgelegt.

Der Dehnungshärtungsindex (n-Wert) beschreibt die Fähigkeit eines Materials, sich während der Verformung zu verstärken, was für Umformvorgänge entscheidend ist. Höhere n-Werte weisen auf eine größere Widerstandsfähigkeit gegen Einschnürung und bessere Formbarkeit hin, trotz anfänglicher Festigkeitswerte.

Hauptstandards

ASTM A1058: Standardprüfmethoden für mechanische Prüfungen von Stahlprodukten—Metrisch, bietet umfassende Prüfmethoden zur Bestimmung der Festigkeitseigenschaften verschiedener Stahlprodukte in metrischen Einheiten.

EN 10002: Metallische Materialien - Zugprüfung, stellt den europäischen Standard für Festigkeitsprüfungen dar, wobei spezielle Teile die Prüfbedingungen bei Raumtemperatur, erhöhten Temperaturen und niedrigen Temperaturen abdecken.

JIS Z 2241: Methode des Zugversuchs für metallische Materialien, ist der japanische Industriestandard für Zugprüfungen, mit spezifischen Bestimmungen für Stahlprodukte, die gemäß JIS-Vorgaben hergestellt werden.

Entwicklungstrends

Aktuelle Forschungen konzentrieren sich auf ultrahochfeste Stähle (>1200 MPa) mit verbesserter Zähigkeit durch neuartige mikrostrukturelle Ingenieursansätze wie Abschrecken und Partitionierung (Q&P) sowie Konzepte mit mittlerem Mangan.

Neuen Technologien umfassen zerstörungsfreie Prüfmethoden, die mikrostrukturelle Merkmale mit Festigkeitseigenschaften korrelieren und eine schnelle Qualitätskontrolle ohne zerstörungstechnische Prüfungen ermöglichen.

Zukünftige Entwicklungen werden wahrscheinlich den Schwerpunkt auf computergestützte Modelle legen, die die Festigkeit basierend auf Zusammensetzung und Verarbeitungsparametern vorhersagen, digitale Zwillinge von Herstellungsprozessen ermöglichen und die Legierungsentwicklung durch integrierte computergestützte Materialwissenschaftsansätze (ICME) beschleunigen.