Verformungsverhalten bei Raum- und hoher Temperatur

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Martin Heilmaier
• Subject Area: Mechanical Properties of Metallic Materials and their Microstructural Origins
• Term: from 2005 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 14844619

Al-reiche zweiphasige TiAl Legierungen werden als attraktive Kandidaten für den Einsatz bei hohen Temperaturen betrachtet, da sie gegenüber Ti- reichen oder stöchiometrischen (-TiAl Legierungen eine höhere Oxidationsbeständigkeit und geringere Dichte aufweisen. In ersten eigenen Untersuchungen eines der Projektpartner (MPIE) konnte gezeigt werden, dass sich auch bei Al-Gehalten zwischen 55 und 65 at.% in Abhängigkeit von den Herstellungsparametern vollständig lamellare Gefüge oder Duplexgefüge, in diesem Fall bestehend aus (-TiAl + r-Al2Ti, erzeugen lassen. Dafür werden im vorliegenden Vorhaben erstmalig systematisch Untersuchungen zum Einfluss des Gefüges bzw. der Mikrostruktur auf das Verformungsverhalten durchgeführt. Nach erfolgter Optimierung der Herstellungsbedingungen in einem anderen Teilprojekt (ACCESS) werden in diesem Vorhaben zunächst binäre Legierungen und im Anschluss höherkomponentige Legierungen (mit Cr bzw. Nb legiert) hinsichtlich ihrer Verformungseigenschaften bei Raum- und höheren Temperaturen untersucht. Für lamellare Gefüge soll zudem die Abhängigkeit der mechanischen Eigenschaften von der Orientierung der Lamellen zur Belastungsrichtung analysiert werden. Bei Raumtemperatur soll auch der Einfluss der metastabilen Phase Al5Ti3, deren Umwandlungskinetik Gegenstand eines weiteren Teilvorhabens (MPIE) ist, beleuchtet werden. Bei hohen Temperaturen sind die Stabilität des Gefüges während der Verformung und die Abhängigkeit der Festigkeit von der Verformungsgeschwindigkeit, d.h. das Kriechverhalten, von besonderem Interesse. Die für die mikrostrukturelle Deutung des Verformungsverhaltens der Legierungen benötigten Parameter werden mittels TEM im vierten Teilprojekt (CAU Kiel, caesar) ermittelt.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Professor Dr.-Ing. Holger Saage