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Michael Hofmann: Leichter, fester, heißer – Engineering mit Neutronen

Neue Materialien müssen heute immer höheren Ansprüchen genügen. Auf der einen Seite sollen sie immer leichter werden, auf der anderen Seite müssen sie aber auch in Bauteilen wie einem Motorblock, einer Eisenbahnschiene oder einer Gasturbine großen Belastungen oder hohen Temperaturen standhalten können. Bei der Herstellung der Bauteile, etwa durch Gießen, Umformen, Fügen oder Härten, wird die Mikrostruktur der Materialien verändert, was meistens auch innere Spannungen erzeugt. Das alles muss ein Ingenieur wissen, um seine Komponenten sicher auszulegen und ihre Lebensdauer zu berechnen. Hier kommen die Neutronen aus der Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) der Technischen Universität München ins Spiel. Mit ihrer Hilfe können die komplexen Änderungen der Mikrostruktur beim Gießen von leichten Aluminiumlegierungen, bei der Herstellung von hochfesten Eisenwerkstoffen oder hitzebeständigen Legierungen für effizientere Gasturbinen verfolgt werden. Da Neutronen eine große Durchdringungskraft haben kann man auch in realen Werkstücken wie einer Eisenbahnschiene die bei der Produktion entstandenen inneren Spannungen entdecken. Dies geschieht völlig zerstörungsfrei. So hat das Team um Michael Hofmann diese Messmethoden auch verwendet, um wertvolle Unikate wie Gold- und Eisenfunde aus der Zeit der Kelten (ca. 1000 v. Chr.) auf ihre Herstellungsart zu untersuchen. Darüber und mehr über das Engineering mit Neutronen berichtet Michael Hofmann in seinem Vortrag im Rahmen der Reihe "Wissenschaft für jedermann". In Zusammenarbeit mit dem Heinz Maier-Leibnitz Zentrum