Das Gesamtziel des Forschungsverbundvorhabens ist die Identifizierung und Qualifizierung von mikromagnetischen Messgrößen für einen Multiparameteransatz, der sich eignet, um eine definierte Aussage zur Mikrostrukturdegradation von ermüdeten metallischen Kernkraftwerkskomponenten zu treffen. Dabei wird stets berücksichtigt, dass sich die örtlichen Werkstoffeigenschaften einer Komponente lokal unterscheiden können. Dem Einfluss des Prüfvolumens und damit der gewählten Methode und Messgröße kommt daher große Bedeutung zu. Das Projekt soll durch die mikrostrukturelle Interpretation von mikromagnetischen Messgrößen einen entscheidenden Beitrag zur Weiterentwicklung von Methoden zur Lebensdauerprognose für kerntechnische Komponenten leisten.

Darüber hinaus soll das Kurzzeitverfahren SteBLife zur Lebensdauerprognose für spannungs- und totaldehnungskontrollierte Ermüdungsversuche weiterentwickelt und validiert werden. Dieses Verfahren soll die im Werkstoff ablaufenden Werkstoffmechanismen berücksichtigen, wodurch es möglich ist, die gewonnenen Erkenntnisse zukünftig auch auf andere Werkstoffe der gleichen Gruppe zu übertragen. Hierbei ergeben sich wertvolle Synergien mit dem Verbundprojekt MibaLeb (I+II), wobei die gesteckten Projektziele sich deutlich unterscheiden. In MibaLeb werden die mittels verschiedener Messmethoden erfassten Werkstoffreaktionen über rein phänomenologische Ansätze verarbeitet, wodurch ein klarer Bezug zu dem untersuchten Stahl X6CrNiNb1810 (1.4550) hergestellt wird. Eine Separierung von Mechanismen ist bei der vorgangsorientierten Betrachtung nicht möglich, da die Mikrostruktur und deren schädigungsbedingte Veränderung global betrachtet wird. Demgegenüber sollen in Mikro2Leben durch gezielte Untersuchungen, bspw. hinsichtlich der verformungsbedingten Relaxation von Eigenspannungen, der Phasentransformation, der Kornverformung und -orientierung sowie der Textur, die für die Degradation relevanten Mechanismen aufgeklärt, separiert und in einem werkstoffübergreifenden Modell nutzbar gemacht werden.

Weiterhin soll die im Rahmen von MibaLeb II entwickelte Methodik zur Sensordatenanalyse unter Verwendung von Werkzeugen des maschinellen Lernens (KI) zu einer Lebensdauerbewertungsmethodik weiterentwickelt werden, wobei alle verfügbaren Daten zu ESV und DSV als Trainingsdaten verwendet werden sollen. Dazu soll ein Trainingskonzept entwickelt werden.

Durch die Projektergebnisse aus Mikro2Leben wird es möglich sein, dass schnellere und effiziente Untersuchungen zur Lebensdauerprognose für kerntechnische Komponenten insbesondere im Rahmen der Begutachtung von Laufzeitverlängerungsverfahren möglich werden und diese Erkenntnisse auf andere Werkstoffe und Herstellungsverfahren, wie bspw. die additive Fertigung metallischer Komponenten, übertragen werden können. Es wird erwartet, dass basierend auf der entwickelten Methodik zur Bestimmung der Mikrostrukturdegradation von ermüdeten metallischen Kernkraftwerkskomponenten präzisere Aussagen als durch bereits installierte Ermüdungsüberwachungssysteme erzielt werden können.