Entwicklung von Mikrorissen unter LCF-Beanspruchung bei hohen Temperaturen in einkristallinen Superlegierungen

• Antragsteller: Professor Dr. Jürgen Olschewski (†)
• Fachliche Zuordnung: Glas und Keramik und darauf basierende Verbundwerkstoffe
• Förderung: Förderung von 1997 bis 2002
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5307730

Aufgrund ihrer hervorragenden Ermüdungs- und Kriecheigenschaften werden einkristalline Superlegierungen sowohl in Flugturbinen als auch in stationären Gasturbinen zunehmend eingesetzt. Ein zu den polykristallinen Legierungen vergleichbarer Kenntnisstand über das Schädigungsverhalten dieser Werkstoffe ist allerdings noch nicht erreicht worden. In den ersten beiden Förderjahren wurde ein neues Werkstoffmodell erstellt, in dem die zweiphasige Mikrostruktur der heutigen Superlegierungen und die mikroskopischen Verformungsmechanismen bei hohen Temperaturen berücksichtigt werden. Anschließend wurde das Modell mit einer umfangreichen experimentellen Datenbank getestet. Parallel dazu wurden Versuche zur Charakterisierung des Einflusses der Kristallorientierung auf die Rißausbreitung durchgeführt. Im Antragszeitraum soll das entwickelte Werkstoffmodell in Kombination mit einem FEM Modell einer Rißspitze zur rechnerischen Analyse der Rißausbreitung unter zyklischer Belastung eingesetzt werden. Zudem soll der Einfluß von mikrostrukturellen Parametern wie z.B. der Kanalbreite und der Teilchenmorphologie auf das mechanische Verhalten und auf die Rißausbreitung systematisch untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr.-Ing. Josef Ziebs