TY - THES

T1 - Basischarakterisierung der β-erstarrenden TNM™-Legierung für die Anwendung als Turbinenrad im Turbolader

AU - Müller, Martin

N1 - gesperrt bis 19-10-2017

PY - 2012

Y1 - 2012

N2 - Durch den immer fortwährenden Trend des Energiesparens wird das Downsizing von Automobilmotoren und somit die Rolle des Turboladers immer wichtiger. Der große Vorteil des Einsatzes von Turbinenlaufrädern aus TiAl ist die Erzielung kürzerer Turbolader-Ansprechzeiten. Das wird aufgrund der geringen Dichte von TiAl von ca. 4,2 g/cm3 ermöglicht. Diese ist nur halb so groß wie jene von Ni-Basislegierungen, welche eine Dichte von ca. 8 g/cm3 aufweisen. Des Weiteren kann auch das Turboloch bei niedrigen Motordrehzahlen reduziert oder sogar weitgehend vermieden werden. Die Herstellung der im Rahmen dieser Arbeit untersuchten Schmiederohlinge, aus denen mittels anschließender spanender Bearbeitung Turbinenlaufräder hergestellt werden, erfolgte durch Gesenkschmieden eines Sägeabschnittes einer gegossenen und heiß-isostatisch gepressten Rundstange. Motivation dieser Arbeit war es die Werkstoffcharakterisierung vor und nach dem eigenschaftsoptimierten Schmiedeprozess sowie an davon abweichenden Sonderfällen durchzuführen. Es wurde einerseits die Fähigkeit dieses Standardprozesses und andererseits die Auswirkung veränderter Prozessparameter auf Gefüge und Eigenschaften untersucht. Die umfangreiche Werkstoffcharakterisierung beinhaltete rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen, Phasenanteilsanalysen mittels Metallografie und Röntgendiffraktometrie, thermophysikalische Messungen, Härtemessungen sowie Zug- und Kriechversuche.

AB - Durch den immer fortwährenden Trend des Energiesparens wird das Downsizing von Automobilmotoren und somit die Rolle des Turboladers immer wichtiger. Der große Vorteil des Einsatzes von Turbinenlaufrädern aus TiAl ist die Erzielung kürzerer Turbolader-Ansprechzeiten. Das wird aufgrund der geringen Dichte von TiAl von ca. 4,2 g/cm3 ermöglicht. Diese ist nur halb so groß wie jene von Ni-Basislegierungen, welche eine Dichte von ca. 8 g/cm3 aufweisen. Des Weiteren kann auch das Turboloch bei niedrigen Motordrehzahlen reduziert oder sogar weitgehend vermieden werden. Die Herstellung der im Rahmen dieser Arbeit untersuchten Schmiederohlinge, aus denen mittels anschließender spanender Bearbeitung Turbinenlaufräder hergestellt werden, erfolgte durch Gesenkschmieden eines Sägeabschnittes einer gegossenen und heiß-isostatisch gepressten Rundstange. Motivation dieser Arbeit war es die Werkstoffcharakterisierung vor und nach dem eigenschaftsoptimierten Schmiedeprozess sowie an davon abweichenden Sonderfällen durchzuführen. Es wurde einerseits die Fähigkeit dieses Standardprozesses und andererseits die Auswirkung veränderter Prozessparameter auf Gefüge und Eigenschaften untersucht. Die umfangreiche Werkstoffcharakterisierung beinhaltete rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen, Phasenanteilsanalysen mittels Metallografie und Röntgendiffraktometrie, thermophysikalische Messungen, Härtemessungen sowie Zug- und Kriechversuche.

KW - Intermetallic materials

KW - turbine wheel

KW - titanium aluminide

KW - TNM

KW - forging

KW - mechanical properties

KW - thermo-physical properties

KW - Intermetallische Werkstoffe

KW - Turbinenrad

KW - Titanaluminid

KW - TNM

KW - Schmieden

KW - mechanische Eigenschaften

KW - thermophysikalische Eigenschaften

M3 - Diplomarbeit

ER -