Allgemeine Werkstoffeigenschaften
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Härtemessung an volllamellaren Titanaluminiden mittels der nanoindentierenden Rasterkraft‑Mikroskopie
Einfluss der Legierungselemente Niob, Tantal und Zirkonium auf die Kriecheigenschaften voll-lamellarer Titanaluminide

Thema: High temperature materials

Verantwortliche Mitarbeiter:
    →  Dr.-Ing. Steffen Neumeier
    →  Dr.-Ing Johannes Bresler

Titanaluminide stellen eine relativ junge Werkstoffklasse dar, die erst in den letzten dreißig Jahren als Konstruktionswerkstoff in den Fokus rückten. Ihr hohes Potential als Substitutionswerkstoff der etablierten Nickelbasis‑Superlegierungen liegt in der erheblich geringeren Dichte gegenüber denen der Superlegierungen begründet. Dieser Unterschied in der Dichte birgt enorme Gewichtseinsparungen, was besonders bei Fliehkraft beanspruchten Bauteilen wie Turbinenschaufeln oder Turboladern von Interesse ist.

Volllamellare Titanaluminide weißen eine Mikrostruktur mit semi‑kohärenter Grenzfläche aus alternierenden Lamellen der beiden intermetallischen Phasen γ (TiAl) und α2 (Ti3Al) auf und zeigen, im Vergleich zu anderen Mikrostrukturen in Titanaluminiden, die besten Kriecheigenschaften.

Durch die Zugabe von Legierungselementen können die Kriecheigenschaften, im Vergleich zu einer binären Titanaluminid-Legierung, nochmals erheblich verbessert werden. Ziel dieser Arbeit ist es Auswirkungen der Legierungselemente Niob, Tantal und Zirkonium auf die Mischkristallhärtung, die Gitterfehlpassung, das c/a‑Verhältnis, der Diffusionsgeschwindigkeit und der Mikrostrukturstabilität zu charakterisieren und fundamentale Erkenntnisse für zukünftige Legierungsentwicklung zu gewinnen.

Stand: 29.05.2017