Einsatz einer intermetallischen TiAl-Legierung als Turbinenradwerkstoff im Abgasturbolader für Dieselmotoren

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDiplomarbeit

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Einsatz einer intermetallischen TiAl-Legierung als Turbinenradwerkstoff im Abgasturbolader für Dieselmotoren. / Themeßl, Albert.
2014.

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDiplomarbeit

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title = "Einsatz einer intermetallischen TiAl-Legierung als Turbinenradwerkstoff im Abgasturbolader f{\"u}r Dieselmotoren",
abstract = "Aufgrund der immer strenger werdenden gesetzlichen Bestimmungen f{\"u}r Abgasgrenzwerte zuk{\"u}nftiger Antriebssysteme, insbesondere in Bezug auf den Aussto{\ss} von Kohlendioxid (CO2), wird in der Automobilindustrie verst{\"a}rkt die Strategie des sogenannten „Downsizing“ von Motoren verfolgt. Hierbei werden Verbrennungsmotoren kleinen Hubraums mithilfe von Abgasturboladern aufgeladen. Durch den gesteigerten Wirkungsgrad der Aggregate werden der Verbrauch und die Schadstoffemissionen, bezogen auf die Leistung, reduziert. Turbinenr{\"a}der von Abgasturboladern sind im Einsatz sowohl hohen Temperaturen, als auch hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt. Die geringe Dichte von intermetallischen γ-Titanaluminid (γ-TiAl) Legierungen im Vergleich zu den bisher verwendeten Nickelbasislegierungen sowie die ausgewogenen mechanischen Eigenschaften machen diese Legierungen zu attraktiven Alternativen zu den bisher verwendeten Werkstoffen. Die Verringerung des L{\"a}ufergewichtes im Turbolader verbessert das Ansprechverhalten und somit den Wirkungsgrad des Gesamtsystems. In der vorliegenden Arbeit wird der Einsatz einer γ-TiAl-Basislegierung der nominellen Zusammensetzung Ti-43.5Al-4Nb-1Mo-0.1B (in at%) als Turbinenradwerkstoff von Turboladern f{\"u}r Dieselmotoren untersucht. Hierbei liegt das Hauptaugenmerk auf der Bestimmung der Gef{\"u}gestabilit{\"a}t mithilfe von isothermen Gl{\"u}hungen. Die Ergebnisse werden mit am Hei{\ss}gaspr{\"u}fstand gelaufenen Turbinenr{\"a}dern verglichen. Des Weiteren wird die Legierung hinsichtlich des Oxidationsverhaltens untersucht.",
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year = "2014",
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TY - THES

T1 - Einsatz einer intermetallischen TiAl-Legierung als Turbinenradwerkstoff im Abgasturbolader für Dieselmotoren

AU - Themeßl, Albert

N1 - gesperrt bis 31-03-2019

PY - 2014

Y1 - 2014

N2 - Aufgrund der immer strenger werdenden gesetzlichen Bestimmungen für Abgasgrenzwerte zukünftiger Antriebssysteme, insbesondere in Bezug auf den Ausstoß von Kohlendioxid (CO2), wird in der Automobilindustrie verstärkt die Strategie des sogenannten „Downsizing“ von Motoren verfolgt. Hierbei werden Verbrennungsmotoren kleinen Hubraums mithilfe von Abgasturboladern aufgeladen. Durch den gesteigerten Wirkungsgrad der Aggregate werden der Verbrauch und die Schadstoffemissionen, bezogen auf die Leistung, reduziert. Turbinenräder von Abgasturboladern sind im Einsatz sowohl hohen Temperaturen, als auch hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt. Die geringe Dichte von intermetallischen γ-Titanaluminid (γ-TiAl) Legierungen im Vergleich zu den bisher verwendeten Nickelbasislegierungen sowie die ausgewogenen mechanischen Eigenschaften machen diese Legierungen zu attraktiven Alternativen zu den bisher verwendeten Werkstoffen. Die Verringerung des Läufergewichtes im Turbolader verbessert das Ansprechverhalten und somit den Wirkungsgrad des Gesamtsystems. In der vorliegenden Arbeit wird der Einsatz einer γ-TiAl-Basislegierung der nominellen Zusammensetzung Ti-43.5Al-4Nb-1Mo-0.1B (in at%) als Turbinenradwerkstoff von Turboladern für Dieselmotoren untersucht. Hierbei liegt das Hauptaugenmerk auf der Bestimmung der Gefügestabilität mithilfe von isothermen Glühungen. Die Ergebnisse werden mit am Heißgasprüfstand gelaufenen Turbinenrädern verglichen. Des Weiteren wird die Legierung hinsichtlich des Oxidationsverhaltens untersucht.

AB - Aufgrund der immer strenger werdenden gesetzlichen Bestimmungen für Abgasgrenzwerte zukünftiger Antriebssysteme, insbesondere in Bezug auf den Ausstoß von Kohlendioxid (CO2), wird in der Automobilindustrie verstärkt die Strategie des sogenannten „Downsizing“ von Motoren verfolgt. Hierbei werden Verbrennungsmotoren kleinen Hubraums mithilfe von Abgasturboladern aufgeladen. Durch den gesteigerten Wirkungsgrad der Aggregate werden der Verbrauch und die Schadstoffemissionen, bezogen auf die Leistung, reduziert. Turbinenräder von Abgasturboladern sind im Einsatz sowohl hohen Temperaturen, als auch hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt. Die geringe Dichte von intermetallischen γ-Titanaluminid (γ-TiAl) Legierungen im Vergleich zu den bisher verwendeten Nickelbasislegierungen sowie die ausgewogenen mechanischen Eigenschaften machen diese Legierungen zu attraktiven Alternativen zu den bisher verwendeten Werkstoffen. Die Verringerung des Läufergewichtes im Turbolader verbessert das Ansprechverhalten und somit den Wirkungsgrad des Gesamtsystems. In der vorliegenden Arbeit wird der Einsatz einer γ-TiAl-Basislegierung der nominellen Zusammensetzung Ti-43.5Al-4Nb-1Mo-0.1B (in at%) als Turbinenradwerkstoff von Turboladern für Dieselmotoren untersucht. Hierbei liegt das Hauptaugenmerk auf der Bestimmung der Gefügestabilität mithilfe von isothermen Glühungen. Die Ergebnisse werden mit am Heißgasprüfstand gelaufenen Turbinenrädern verglichen. Des Weiteren wird die Legierung hinsichtlich des Oxidationsverhaltens untersucht.

KW - intermetallic materials

KW - titanium aluminide

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M3 - Diplomarbeit

ER -