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Muhammad Umer Ilyas

• To capture yield anisotropy and rate sensitive deformation of multi-phase \(\gamma\)-TiAl based alloys over a wide temperature range, a new formulation of the strain rate sensitivity (SRS) expressed by a temperature dependent exponent has been proposed within the framework of the classical powerlaw based visco-plastic Crystal Plasticity Finite Element Method (CPFEM). A dislocation pile-up assisted mechanical threshold stress was incorporated to predict an "anomalous yield" response. Moreover, to understand how the locally activated crystallographic deformation modes influence the macroscopic creep behaviour, the proposed model formulation has been extended with modified hardening behaviour. Detailed predictive numerical analysis was performed to validate the proposed model for lamellar polysynthetically twinned (PST) TiAl, which is a single crystal consisting of \(\gamma\)-TiAl and \(\alpha_{2}-Ti_{3}Al\) lamellar phases.
• Um das anisotrope dehnratensensitive Verformungsverhalten mehrphasiger \(\gamma\)-TiAl basierter Legierungen über einen weiten Temperaturbereich zu beschreiben, wurde in dieser Arbeit ein neuer konstitutiver Ansatz auf Basis der klassischen Kristallplastizitätstheorie entwickelt und in ein numerisches Modell implementiert, das auf der Finite Element Methode basiert und die Mikrostruktur des Werkstoffs abbildet. Dazu wurde u.a. ein temperaturabhängiger strain rate sensitivity (SRS) Parameter eingeführt. Eine anomale Fließgrenze wird mit einem Schwellwert erfasst, der die Verfestigung durch den Aufstau von Versetzungen repräsentiert. Um den Effekt der lokal aktivierten kristallografischen Verformungsmodi auf das makroskopische Kriechverhalten zu verstehen, wurde das konstitutive Modell durch einen Entfestigungsparameter erweitert. In detaillierten numerischen Analysen wurde das neue Modell für lamellare polysynthetisch verzwillingte (polysynthetically twinned = PST) TiAl-Einkristalle validiert.