TY - THES

T1 - Kurzzeitkriechverhalten intermetallischer TNM Titanaluminid-Legierungen

AU - Kastenhuber, Michael

N1 - gesperrt bis 16-05-2018

PY - 2013

Y1 - 2013

N2 - Ein potentieller Kandidat von TiAl-Legierungen für Anwendungen im Bereich der Luftfahrt- und Automobilindustrie sind aufgrund ihrer Eigenschaften, wie geringe Dichte, gute Oxidationsbeständigkeit und hohe spezifische mechanische Festigkeit, die sogenannten TNM-Legierungen. Um die Kriechbeständigkeit von TNM-Legierungen weiter zu erhöhen, wurden TNM+-Legierungen entwickelt, welche, neben Mo und Nb, mit weiteren Elementen, wie C und/oder Si, legiert sind. Das Ziel dieser Arbeit war, das Potential von TNM+-Legierungen hinsichtlich Erhöhung der Einsatztemperatur durch Steigerung der Kriechbeständigkeit gegenüber einer konventionellen TNM-Legierung zu ermitteln. Dazu wurden Kriechversuche durchgeführt. Verglichen wurde dabei gegossenes und heißisostatisch gepresstes Material der Legierungen TNM und TNM+. Eine geschlossene mathematische Beschreibung der ablaufenden Kriechmechanismen wurde mit Hilfe einer Flächenanpassungsfunktion durchgeführt. Der Plan war dabei, eine breite Vorhersage über das Kriechverhalten machen zu können, ohne viele zeitaufwendige Versuche durchführen zu müssen. Ebenso sollte dabei eine alternative Möglichkeit zu den bekannten linearen Auswertemethoden, wie Arrhenius-Auftragung zur Bestimmung der Aktivierungsenergie und Norton-Diagramm für den Kriechexponenten, entwickelt werden. Zusätzlich wurde an den untersuchten Legierungen das Hochtemperaturpotential feinlamellarer Gefüge untersucht, welche über eine gezielte Wärmebehandlung eingestellt wurden. Die Idee bestand darin, die Kriechbeständigkeit des groblamellaren Guss/HIP-Materials durch den engeren Abstand der α2/γ-Lamellen noch weiter zu verbessern. Es wurden ebenfalls Kriechversuche durchgeführt und die Ergebnisse den Kriecheigenschaften des Guss/HIP-Materials gegenübergestellt. Zur Beurteilung der mikrostrukturellen Einflussgrößen und zur Beurteilung von Gefügeänderungen wurde Rasterelektronenmikroskopie in Kombination mit Röntgendiffraktometrie vor und nach den Kriechversuchen angewendet. Unterstützend dazu wurden Härteprüfungen nach Vickers durchgeführt.

AB - Ein potentieller Kandidat von TiAl-Legierungen für Anwendungen im Bereich der Luftfahrt- und Automobilindustrie sind aufgrund ihrer Eigenschaften, wie geringe Dichte, gute Oxidationsbeständigkeit und hohe spezifische mechanische Festigkeit, die sogenannten TNM-Legierungen. Um die Kriechbeständigkeit von TNM-Legierungen weiter zu erhöhen, wurden TNM+-Legierungen entwickelt, welche, neben Mo und Nb, mit weiteren Elementen, wie C und/oder Si, legiert sind. Das Ziel dieser Arbeit war, das Potential von TNM+-Legierungen hinsichtlich Erhöhung der Einsatztemperatur durch Steigerung der Kriechbeständigkeit gegenüber einer konventionellen TNM-Legierung zu ermitteln. Dazu wurden Kriechversuche durchgeführt. Verglichen wurde dabei gegossenes und heißisostatisch gepresstes Material der Legierungen TNM und TNM+. Eine geschlossene mathematische Beschreibung der ablaufenden Kriechmechanismen wurde mit Hilfe einer Flächenanpassungsfunktion durchgeführt. Der Plan war dabei, eine breite Vorhersage über das Kriechverhalten machen zu können, ohne viele zeitaufwendige Versuche durchführen zu müssen. Ebenso sollte dabei eine alternative Möglichkeit zu den bekannten linearen Auswertemethoden, wie Arrhenius-Auftragung zur Bestimmung der Aktivierungsenergie und Norton-Diagramm für den Kriechexponenten, entwickelt werden. Zusätzlich wurde an den untersuchten Legierungen das Hochtemperaturpotential feinlamellarer Gefüge untersucht, welche über eine gezielte Wärmebehandlung eingestellt wurden. Die Idee bestand darin, die Kriechbeständigkeit des groblamellaren Guss/HIP-Materials durch den engeren Abstand der α2/γ-Lamellen noch weiter zu verbessern. Es wurden ebenfalls Kriechversuche durchgeführt und die Ergebnisse den Kriecheigenschaften des Guss/HIP-Materials gegenübergestellt. Zur Beurteilung der mikrostrukturellen Einflussgrößen und zur Beurteilung von Gefügeänderungen wurde Rasterelektronenmikroskopie in Kombination mit Röntgendiffraktometrie vor und nach den Kriechversuchen angewendet. Unterstützend dazu wurden Härteprüfungen nach Vickers durchgeführt.

KW - TNM

KW - TNM+

KW - carbon

KW - silicon

KW - creep behaviour

KW - heat treatment

KW - microstructure

KW - TNM

KW - TNM+

KW - Kohlenstoff

KW - Silicium

KW - Gefüge

KW - Kriechverhalten

KW - Wärmebehandlung

M3 - Diplomarbeit

ER -