Forschungsarbeiten des Instituts für Werkstoffe der Technischen Universität Braunschweig

Das Institut für Werkstoffe ist aus einer Reihe von Zusammenlegungen und Aufteilungen innerhalb der letzten 50 Jahre hervorgegangen. Aus dem um 1930 bestehenden Laboratorium für Festigkeitsuntersuchungen mit Wöhler-Institut und dem Technologischen Institut für Schweißtechnik ist es schließlich durch Ausgliederung der Schweißtechnik entstanden. Es wird von einem Vorstand, bestehend aus Herrn Prof. Günter Lange und dem Verfasser, geleitet. Das Institut für Werkstoffe ist eine vorwiegend experimentell arbeitende wissenschaftliche Einrichtung mit einem großen Gerätepark. Es ist zuständig für die Grundausbildung aller Studenten in Werkstoffkunde für die Fachbereiche "Maschinenbau" und "Elektrotechnik". Dem Institut ist eine amtlich anerkannte Materialprüfstelle für Werkstoffe des Maschinenbaus angegliedert. Die Schwerpunkte der gegenwärtigen Forschungsaktivitäten liegen auf den Gebieten des mechanischen und des thermischen Verhaltens von metallischen Werkstoffen. Das Interesse erstreckt sich dabei sowohl auf "klassische" Werkstoffe, wie beispielsweise Aluminium- oder Kupferlegierungen oder Stähle, als auch auf "moderne" Werkstoffe, von denen amorphe Legierungen, sogenannte metallische Gläser, oder nanokristalline Materialien beispielhaft genannt seien. Im einzelnen lassen sich die Aktivitäten fünf Arbeitsgebieten zuordnen

Microstructural and mechanical characterization of annealed tungsten (W) and potassium-doped tungsten foils

Here we show that potassium-doped tungsten foil should be preferred to pure tungsten foil when considering tungsten laminate pipes for structural divertor applications. Potassium-doped tungsten materials are well known from the bulb industry and show an enhanced creep and recrystallization behaviour that can be explained by the formation of potassium-filled bubbles that are surrounding the elongated grains, leading to an interlocking of the microstructure. In this way, the ultra-fine grained (UFG) microstructure of tungsten foil can be stabilized and with it the extraordinary mechanical properties of the foil in terms of ductility, toughness, brittle-to-ductile transition, and radiation resistance. In this paper we show the results of three-point bending tests performed at room temperature on annealed pure tungsten and potassium-doped tungsten foils (800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1600, 1800, 2000, 2200, and 2400 °C for 1 h in vacuum). The microstructural assessment covers the measurement of the hardness and analyses of fractured surfaces as well as a comparison of the microstructure by optical microscopy. The results show that there is a positive effect of potassium-doped tungsten foils compared to pure tungsten foil and demonstrate the potential of the doped foi