Thermodynamische Modellierung der Langzeitstabilität von Nickellegierungen für Turbinen-Rotorwellen

• Antragsteller: Professor Dr. Florian Schubert
• Fachliche Zuordnung: Werkstofftechnik
• Förderung: Förderung von 1998 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5076694

... Schwerpunkt dieses Einzelantrages ist die Untersuchung der Langzeitstabilität der Ausscheidungsphasen und deren Kinetik. Durch den besonderen Bezug zum Rißwachstum unter Kriech-Ermüdungsbelastung und dessen Modellierung wird der Phasenkinetik an den Korngrenzen besondere Aufmerksamkeit gewidmet. Das Rechenprogramm PHASCALC wird unter zu Hilfenahme von THERMOCALC für die Werkstoffe Inconel Alloy 617, Inconel Alloy 706 und Waspaloy um die Berechnung weiterer Phasen erweitert und durch Modellierung der Phasenkinetik ergänzt. Die Phasenbildung bzw. -auflösung soll entsprechend den Erfahrungen aus bisherigen Versuchen auch durch DTA-Analysen im Kurzzeitbereich erfaßt werden, um genauere ZTU-Diagramme für die Wärmebehandlung zu erhalten. Die Vorgänge an den Korngrenzen sollen ergänzend durch hochauflösende Elektronenmikroskopie qualitativ und quantitativ beschrieben werden. Zudem sollen in situ-Experimente im Transmissionen-Elektronenmikroskop mit Aufheiz- und Abkühlverläufen Vorgänge der Phasenumwandlung, des Auscheidungswachstums oder der -auflösung sichtbar machen und verstehen helfen. Auf Basis dieser Erfahrungen wird dann im Kontext mit den Projektpartnern optimiertes Gefüge vorgeschlagen.Kriechrißwachstumsuntersuchungen im Vakuum und zu einem geringen Teil an Luft dienen als Beitrag für die Modellierung des Rißfortschritts durch das Teilprojekt 3 der TU Braunschweig, aber auch der Klärung von Oxidationsvorgängen an der Rißspitze. Diese Vorgänge sind wiederum von der Phasenkinetik in der Korngrenze abhängig.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Dr. Heinz-Josef Penkalla