Buch, Deutsch, 124 Seiten, PB, Format (B × H): 148 mm x 210 mm, Gewicht: 186 g
Buch, Deutsch, 124 Seiten, PB, Format (B × H): 148 mm x 210 mm, Gewicht: 186 g
Reihe: Berichte aus der Werkstofftechnik
ISBN: 978-3-8322-7071-1
Verlag: Shaker
Die Gruppe der Nickelbasis-Superlegierungen stellt die zurzeit am weitest entwickelte Werkstoffgruppe für hochwarmfeste Turbinenschaufeln dar, die in Gastriebwerken eingesetzt werden. Kennzeichnend für diese Werkstoffe ist der hohe Legierungsgrad mit entsprechenden Anteilen an W und Mo (Mischkristallhärter) sowie Al, Ti und Ta (?´-Bildner). Eine Legierungsentwicklung findet gegenwärtig hauptsächlich auf dem Gebiet der Einkristallwerkstoffe statt mit dem Ziel einer Steigerung der Gaseinlasstemperatur. Eine Erhöhung des Legierungsgrades ist allerdings mit entsprechenden Kosten verbunden, zudem muss unter Berücksichtigung der Phasenstabilität ein Zulegieren in Abstimmung mit den anderen Komponenten erfolgen. Es sind seit einiger Zeit kommerzielle Einkristalllegierungen mit geringen Konzentrationen von Seltenen Erden auf dem Markt erhältlich oder befinden sich in der Entwicklung. Das Ziel ist hier eine Verbesserung der Oxidationsbeständigkeit und die bessere Haftung von Coatings. Bereits etablierte Legierung mit Seltenen Erden sind beispielsweise die Werkstoffe Rene N5 und CMSX-4 SLS. Auffallend in der industriellen Weiterverarbeitung ist, dass das Wärmebehandlungsfenster für diese Werkstoffe angepasst werden musste, um Anschmelzungen (incipient melting) zu verhindern. Während die Standardwärmebehandlung von CMSX-4 eine Lösungstemperatur von 1290-1320°C vorsieht, musste CMSX-4 SLS mit niedrigeren Temperaturen wärmebehandelt werden.
Die Arbeit macht es sich somit zur Aufgabe, den Einfluss von geringen Lanthankonzentrationen auf die Erstarrung einer Nickelbasis-Superlegierung zu untersuchen und Auswirkungen auf das Eigenschaftsprofil einer kommerziellen Legierung zu beschreiben. Zusätzlich sollen anhand von Warmzugfestigkeit und Kurzzeitstandfestigkeit die Zusammenhänge zwischen der durch Lanthandotierung modifizierten Gefügemorphologie und dem Festigkeitsverhalten beschrieben werden. Die Arbeit will keinen Beitrag zur Optimierung des Wirkungsgrads von Gasturbinen leisten, sondern das Verständnis für die grundsätzlichen Wirkungsmechanismen von Lanthan in Nickelbasis-Superlegierungen verbessern.
