Microstructural influences on bending resonance fatigue in nickel-based superalloy Rene'88DT

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

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Abstract

Diese Masterarbeit behandelt die meso- und mikroskalige Ermüdung der Nickel-basierten Superlegierung Rene'88DT unter Verwendung von Biegeresonanzversuchen an flachen, mesoskaligen Proben, Rasterelektronenmikroskopie, und Datenanalyse. Die untersuchte Superlegierung wurde für die Hochdruck-Turbine von Jet-Triebwerken entwickelt, um noch längere Lebensdauer und Sicherheit zu erzielen, während auch die Effizienz und Nachhaltigkeit der Turbine verbessert werden. Die vorgelegte Arbeit soll dabei helfen die Lücke zwischen experimentellen Daten aus Ermüdungsversuchen und Simulationen weiter zu schließen. Dabei werden mikrostrukturelle Gegebenheiten identifiziert die häufig zum Auftreten eines Risses führen. Weiters werden die Rissentstehungs-Regionen mithilfe von high-resolution digital image correlation auf ihre sub-Korn-Dehnung untersucht. Die Präparation, die Ermüdungsversuche und Auswertung wurde mit state-of-the-art Methoden und Software durchgeführt und zielt dabei auf eine hohe Reproduzierbarkeit ab, eventuell auch für andere Werkstoffe. Vorangegangene Untersuchungen wurden als Leitfaden betrachtet und bereits bestehende Theorien für mikrostrukturelle Einflüsse wurden auf ihre Validität getestet. Die vorliegenden Ergebnisse bekräftigen die Abhängigkeit mikrostruktureller Charakteristika (i.e. Zwillingskorngrenzen, hohe Schmid-Faktoren) auf die Ermüdungsbeständigkeit von Rene'88DT. Die Rissentstehung an Zwillingskorngrenzen wurde genauer untersucht und wird in der vorliegenden Arbeit mit einem energiebasierten Modell für Gleitbandrisse aufgrund des Wanderns von Versetzungen und dem damit verbunden Aufstau an Korngrenzen erklärt.

Details

Titel in ÜbersetzungEinfluss mikrostruktureller Charakteristika auf die Ermüdung der Nickel-Basis-Superlegierung Rene'88DT mit Biegeresonanz-Versuchen
OriginalspracheEnglisch
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung20 Dez. 2024
StatusVeröffentlicht - 2024