Mechanische Tests tragen zum besseren Verständnis des Verformungsverhaltens von Wolfram bei
Mittels spezieller mechanischer Experimente konnte gezeigt werden, dass die Unterschiede im Verformungsverhalten von kaltverformtem und warm- oder nicht verformtem Wolfram in einer Veränderung der Mikrostruktur während der Umformung begründet liegen.
Das Verformungsverhalten von Wolfram (W), welches für die Verwendung in höchstbelasteten Komponenten eines Fusionsreaktors vorgesehen ist, ist stark temperaturabhängig. Unterhalb einer Übergangstemperatur versagt W unter Last spröde und unvorhersehbar. Oberhalb dieser Übergangstemperatur ist W plastisch verformbar und sein Versagen kann im Vorhinein berechnet werden. Je stärker W während seiner Herstellung umgeformt wurde, desto niedriger liegt seine Übergangstemperatur. Eine mögliche Ursache für dieses Verhalten könnten Unterschiede im sogenannten ratenkontrollierenden Verformungsmechanismus sein. Damit wird der Mechanismus bezeichnet, der während der plastischen Verformung am langsamsten abläuft und damit die Geschwindigkeit des Gesamtprozesses kontrolliert. Mittels spezieller mechanischer Versuche (siehe Abb.) konnte gezeigt werden, dass der sogenannte Kinkenpaarmechanismus bei Temperaturen oberhalb der Übergangstemperatur sowohl in stark als auch in schwach umgeformten Materialien die Rate der plastischen Verformung bestimmt. Dieses Resultat deutet darauf hin, dass die Verschiebung der Übergangstemperatur auf die Veränderung der Mikrostruktur von W während der Umformung zurückzuführen ist. Die zugehörige Arbeit wurde kürzlich im renommierten Philosophical Magazine veröffentlicht [1].