TY - THES

T1 - Mikrostrukturanalyse im Herstellungsprozess zur Qualitätskontrolle von Bauteilen der TNM-Legierung

AU - Wallis, Christopher

N1 - gesperrt bis 20-11-2019

PY - 2014

Y1 - 2014

N2 - Die TNM-Legierung hat sich durch jahrelange Forschung und Entwicklung als zukunftsträchtiger Werkstoff in Strahltriebwerken der Luftfahrtindustrie etabliert. Sie zeichnet sich durch ihre guten mechanischen sowie thermischen Eigenschaften aus (Bruchzähigkeit, Festigkeit, Kriechbeständigkeit), vor allem aber durch ihre geringe Dichte, womit sie eine gewichtseinsparende Option zu den sonst verwendeten Nickelbasislegierungen darstellt. Da die mechanischen Eigenschaften ganz besonders von der Anordnung und Menge der einzelnen Gefügebestandteile abhängen, muss im Rahmen der Qualitätssicherung das Gefüge genau und effizient untersucht werden. Ziel dieser Arbeit ist es, die Mikrostrukturanteile (α2/γ-Kolonien, βo, γg) der TNM-Legierung aus dem Herstellungsprozess quantitativ zu ermitteln bzw. über Wärmebehandlungsstudien die γ-Solvus-Temperatur (TγSolv) zu bestimmen, eine wichtige Prozesstemperatur, mit welcher die Mikrostrukturanteile und somit auch die mechanischen Eigenschaften eingestellt werden. Dazu werden die Auswertemethoden der quantitativen Metallographie und Röntgendiffraktometrie verwendet. Während die quantitative Metallographie die Mikrostrukturanteile bestimmt, erhält man aus der Rietveld-Analyse die Phasenanteile (α2, βo, γ). In einer weiteren Versuchsreihe werden unterschiedliche Abkühlverfahren genutzt, um das Hochtemperaturgefüge der TNM-Legierung soweit einzufrieren, dass es zu keiner lamellaren Ausscheidung der γ-Phase in den α2-Körnern kommt; vor dem Hintergrund den globularen γg-Anteil auch mittels Röntgendiffraktometrie zu bestimmen. Begleitende Texturuntersuchungen dienen der Berücksichtigung von Vorzugsorientierungen der geschmiedeten TNM-Proben bei der Rietveld-Auswertung.

AB - Die TNM-Legierung hat sich durch jahrelange Forschung und Entwicklung als zukunftsträchtiger Werkstoff in Strahltriebwerken der Luftfahrtindustrie etabliert. Sie zeichnet sich durch ihre guten mechanischen sowie thermischen Eigenschaften aus (Bruchzähigkeit, Festigkeit, Kriechbeständigkeit), vor allem aber durch ihre geringe Dichte, womit sie eine gewichtseinsparende Option zu den sonst verwendeten Nickelbasislegierungen darstellt. Da die mechanischen Eigenschaften ganz besonders von der Anordnung und Menge der einzelnen Gefügebestandteile abhängen, muss im Rahmen der Qualitätssicherung das Gefüge genau und effizient untersucht werden. Ziel dieser Arbeit ist es, die Mikrostrukturanteile (α2/γ-Kolonien, βo, γg) der TNM-Legierung aus dem Herstellungsprozess quantitativ zu ermitteln bzw. über Wärmebehandlungsstudien die γ-Solvus-Temperatur (TγSolv) zu bestimmen, eine wichtige Prozesstemperatur, mit welcher die Mikrostrukturanteile und somit auch die mechanischen Eigenschaften eingestellt werden. Dazu werden die Auswertemethoden der quantitativen Metallographie und Röntgendiffraktometrie verwendet. Während die quantitative Metallographie die Mikrostrukturanteile bestimmt, erhält man aus der Rietveld-Analyse die Phasenanteile (α2, βo, γ). In einer weiteren Versuchsreihe werden unterschiedliche Abkühlverfahren genutzt, um das Hochtemperaturgefüge der TNM-Legierung soweit einzufrieren, dass es zu keiner lamellaren Ausscheidung der γ-Phase in den α2-Körnern kommt; vor dem Hintergrund den globularen γg-Anteil auch mittels Röntgendiffraktometrie zu bestimmen. Begleitende Texturuntersuchungen dienen der Berücksichtigung von Vorzugsorientierungen der geschmiedeten TNM-Proben bei der Rietveld-Auswertung.

KW - Titanaluminide

KW - TNM

KW - intermetallische Werkstoffe

KW - Mikrostrukturanalyse

KW - Röntgendiffraktometrie

KW - Textur

KW - titanium aluminides

KW - TNM

KW - intermetallic alloys

KW - microstructure analysis

KW - X-ray diffraction

KW - texture

M3 - Diplomarbeit

ER -