Korrosionsermüdungsverhalten additiv prozessierter Eisenlegierungen für degradierbare Implantate

Autor*in: Steffen Wackenrohr

ISBN: 978-3-69030-193-0

Dissertation, Leibniz Universität Hannover, 2026

Herausgeber*in der Reihe: Hans Jürgen Maier

Band-Nr.: IW 02/2026

Umfang: 137 Seiten, 82 Abbildungen

Schlagworte: Reineisen, Biodegradation, Additive Fertigung, Ermüdung, Z-Integralansatz, Lebensdauerprognose

Kurzfassung:  Der Einsatz von Reineisen als degradierbaren Implantatwerkstoff bietet aufgrund seiner hohen Biokompatibilität und seinen gleichzeitig überlegenen mechanischen Eigenschaften gegenüber Implantaten auf Magnesium- oder Zinkbasis ein hohes Anwendungspotential. Eine grundlegende Herausforderung besteht jedoch in der Steigerung der Korrosions- bzw. Degradationsraten, welche bei Reineisen vergleichsweise gering sind. Mit Hilfe additiver Fertigungsverfahren können durch die Modifikation des Ausgangspulvers und durch gezielt eingestellte Erschmelzungs- und Erstarrungsprozesse neuartige Legierungsklassen erzeugt werden und so die Degradationsraten deutlich gesteigert werden. Um das Ermüdungsverhalten der neuartigen Legierungen auch unter Korrosionseinfluss beschreiben zu können, wurde ein Lebensdauermodell nach dem Z-Integralansatz entwickelt und validiert. Für die Modellbildung wurden konventionelles Reineisen und elektronenstrahlgeschmolzenes Reineisen untersucht. Auf Basis des Modells können die Einflüsse der veränderlichen Korrosionsraten und die variierenden Anrisslängen auf die Lebensdauer unter schwingender Belastung vorhergesagt werden.bbbb