TY - THES

T1 - Einfluss der pulvermetallurgischen Herstellung auf Gefüge und Eigenschaften intermetallischer Titanaluminid-Legierungen

AU - Gruber, Manuel

N1 - gesperrt bis 30-10-2019

PY - 2014

Y1 - 2014

N2 - Im Hinblick auf die Senkung schädlicher Abgasemissionen, des Lärms sowie des Treibstoffverbrauchs von Kraftfahrzeugen ist die Entwicklung effizienterer und leiserer Verbrennungsmotoren von großem Interesse für die Automobilindustrie. Eine wichtige Rolle spielen hierbei Abgasturbolader, die durch Rückgewinnung eines Teils der Abgasenergie zur Effizienzsteigerung beitragen. Des Weiteren besteht der Wunsch nach einem möglichst schnellen Ansprechverhalten des Turboladers, was durch ein geringeres Gewicht und daraus resultierendes niedrigeres Massenträgheitsmoment erreicht werden kann. Aufgrund des geringen spezifischen Gewichts, der hohen Festigkeit und Steifigkeit bzw. der guten Oxidationsbeständigkeit auch bei hohen Temperaturen gelten Titanaluminid- (TiAl-) Legierungen als Alternative, um bisher verwendete Nickelbasislegierungen zu substituieren. Die in dieser Arbeit untersuchten Titanaluminid-Legierungen wurden aus vorlegiertem Pulver hergestellt und mittels heißisostatischem Pressen einerseits und konventionellem Sintern andererseits konsolidiert. Eine schmelzmetallurgisch hergestellte und feinkörnig geschmiedete Probe wurde als Referenz verwendet. Zu Beginn wurde eine Grundcharakterisierung aller TiAl-Varianten mittels Lichtmikroskopie, Rasterelektronenmikroskopie und Röntgendiffraktometrie sowie Härtemessungen nach Vickers durchgeführt. Anschließend wurde der Einfluss der durch die pulvermetallurgischen Herstellrouten eingebrachten Verunreinigungen im Hinblick auf das Phasendiagramm und die Umwandlungsmechanismen untersucht, wobei Wärmebehandlungsstudien, Dynamische Differenzkalorimetrie-Messungen und thermodynamische Berechnungen mittels Thermo-Calc vergleichend eingesetzt wurden. Anhand dieser Ergebnisse konnte die Einflussnahme der jeweiligen Herstellroute auf das Endgefüge und dessen Eigenschaften bestimmt werden.

AB - Im Hinblick auf die Senkung schädlicher Abgasemissionen, des Lärms sowie des Treibstoffverbrauchs von Kraftfahrzeugen ist die Entwicklung effizienterer und leiserer Verbrennungsmotoren von großem Interesse für die Automobilindustrie. Eine wichtige Rolle spielen hierbei Abgasturbolader, die durch Rückgewinnung eines Teils der Abgasenergie zur Effizienzsteigerung beitragen. Des Weiteren besteht der Wunsch nach einem möglichst schnellen Ansprechverhalten des Turboladers, was durch ein geringeres Gewicht und daraus resultierendes niedrigeres Massenträgheitsmoment erreicht werden kann. Aufgrund des geringen spezifischen Gewichts, der hohen Festigkeit und Steifigkeit bzw. der guten Oxidationsbeständigkeit auch bei hohen Temperaturen gelten Titanaluminid- (TiAl-) Legierungen als Alternative, um bisher verwendete Nickelbasislegierungen zu substituieren. Die in dieser Arbeit untersuchten Titanaluminid-Legierungen wurden aus vorlegiertem Pulver hergestellt und mittels heißisostatischem Pressen einerseits und konventionellem Sintern andererseits konsolidiert. Eine schmelzmetallurgisch hergestellte und feinkörnig geschmiedete Probe wurde als Referenz verwendet. Zu Beginn wurde eine Grundcharakterisierung aller TiAl-Varianten mittels Lichtmikroskopie, Rasterelektronenmikroskopie und Röntgendiffraktometrie sowie Härtemessungen nach Vickers durchgeführt. Anschließend wurde der Einfluss der durch die pulvermetallurgischen Herstellrouten eingebrachten Verunreinigungen im Hinblick auf das Phasendiagramm und die Umwandlungsmechanismen untersucht, wobei Wärmebehandlungsstudien, Dynamische Differenzkalorimetrie-Messungen und thermodynamische Berechnungen mittels Thermo-Calc vergleichend eingesetzt wurden. Anhand dieser Ergebnisse konnte die Einflussnahme der jeweiligen Herstellroute auf das Endgefüge und dessen Eigenschaften bestimmt werden.

KW - intermetallics

KW - titanium aluminides

KW - powder metallurgy

KW - Intermetallische Werkstoffe

KW - Titanaluminide

KW - Pulvermetallurgie

M3 - Diplomarbeit

ER -