Masterthesis: Einfluss des Gefüges, der Graphitformenund -entartungen auf das Schwingfestigkeitsverhaltenvon Gusseisen mit Kugelgraphit

Großgussbauteile aus Kugelgraphitguss (GJS) bieten für den Bereich der Windenergie sowie den Großmaschinen- und Anlagenbau durch hohe gestalterische Freiräume und den geringen Fertigungsaufwand unverzichtbare Vorteile. Diese ermöglichen Leichtbau zu betreiben und damit den Energieverbrauch sowohl für Herstellung als auch in der Nutzung zu reduzieren. Leichtbau erhöht jedoch die Werkstoffausnutzung und stellt besondere Anforderungen an die Kenntnisse des zyklischen Werkstoffverhaltens der eingesetzten Werkstoffe. Jedoch weisen Gussbauteile fertigungsbedingt Ungänzen auf, wie Dross, Lunker oder Graphitentartungen. Dabei fehlen der Betriebsfestigkeit sowie der zerstörungsfreien Prüfung (ZfP) derzeit meist Möglichkeiten, die Auswirkung der am Bauteil gefundenen Ungänzen auf die Bauteilfestigkeit zutreffend zu beschreiben und eine Entscheidung über den Ausschuss oder den Betrieb des Bauteils zu treffen. In diesem Zusammenhang wird eine Möglichkeit benötigt die Gefügeungänzen Chunky-Graphit bewerten zu können und in Korrelation mit der lokale Schwingfestigkeit zu setzen. Ebenfalls muss eine Abschätzung der lokalen Bauteilbeanspruchbarkeit möglich sein. Dies betrifft weiterführend die Bewertung des Anteils von Chunky-Graphit im Gefüge sowie deren Korrelation zu Kennwerten der ZfP und zerstörenden Prüfung.

Ziel der Masterarbeit ist es, den Einfluss der Gefügeungänze Chunky-Graphit auf das Schwingfestigkeitsverhalten von Gusseisen mit Kugelgraphit zu untersuchen. Anhand von Schwingfestigkeitsversuchen an aus Versuchskörpern mit Chunky-Graphit entnommenen Rundproben sollen die ertragbaren Schwingfestigkeit ermittelt werden. Hierzu sind weitergehende Schwingfestigkeitsversuche auf einem vorhandenen Prüfstand durchzuführen sowie bereits vorliegende Ergebnisse auszuwerten. Anhand von metallographischen und fraktographischen Untersuchungen Analysen durchzuführen und eine Vorgehensweise zur Bewertung des Anteils und der Form des Chunky-Graphits zu entwickeln. Ausgehend von den Ergebnissen sind zunächst die werkstoffbezogenen und relevanten Kennwerte zu definieren und mit den Ergebnissen der Gefügeanalyse und den Daten der ZfP zu korrelieren sowie eine Empfehlung für die Charakterisierung von Chunky Graphit auszuarbeiten.

Welchen Aufgaben Sie sich stellen:
  • Literaturrecherche/-Sichtung
  • Analyse des Schwingfestigkeitsverhaltens eines GJS-Werkstoffes bzw. Auswertung von bereits vorliegenden Versuchsergebnissen
  • Koordination von metallographischen und fraktographischen Analysen sowie Härtemessungen und Nutzung von vorliegenden Daten aus der zerstörungsfreien Prüftechnik
  • Entwicklung einer Vorgehensweise zur Bewertung des Chunky-Graphits
  • Vergleich mit aktuellen Normen (z. B. DIN EN ISO 945-1 oder ASTM A247 – 16a) und Empfehlungen für die Charakterisierung von Chunky-Graphit
  • Bewertung der Ergebnisse und der Einflussgrößen auf die Schwingfestigkeit und die ZfP

Was Sie mitbringen:
  • Sicheres und verbindliches Auftreten
  • Selbstständige Arbeitsweise, rasche Auffassungsgabe, Zuverlässigkeit und hohes Verantwortungsbewusstsein
  • Eingeschrieben als ordentliche/r Studierende/r an einer Universität oder Hochschule

Was Sie erwarten können :
  • Verantwortungsvolle Aufgaben, mit denen Sie ihre Kompetenzen ausbauen
  • Ein kreatives Umfeld
  • Ideale Rahmenbedingungen für Praxiserfahrungen neben dem Studium


Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt.
Wir weisen darauf hin, dass die gewählte Berufsbezeichnung auch das dritte Geschlecht miteinbezieht.
Die Fraunhofer-Gesellschaft legt Wert auf eine geschlechtsunabhängige berufliche Gleichstellung.

Fraunhofer ist die größte Organisation für anwendungsorientierte Forschung in Europa. Unsere Forschungsfelder richten sich nach den Bedürfnissen der Menschen: Gesundheit, Sicherheit, Kommunikation, Mobilität, Energie und Umwelt. Wir sind kreativ, wir gestalten Technik, wir entwerfen Produkte, wir verbessern Verfahren, wir eröffnen neue Wege.

Bitte senden Sie uns Ihre vollständigen und aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen ausschließlich online über den untenstehenden Link zu. Im besten Fall lernen wir uns bald persönlich kennen!

Fragen zu dieser Position beantwortet Ihnen gerne:
Christian Erz
+49 (0) 6151 705-647


Kennziffer: LBF-S-2020-51 Bewerbungsfrist:
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