Intermetallisches Titanaluminid - Ein innovativer Leichtbauwerkstoff für Hochtemperaturanwendungen

Innovative Hochtemperaturwerkstoffe mit geringer spezifischer Dichte spielen eine entscheidende Rolle in Anwendungsbereichen, wo Werkstoffe extremen Anforderungen ausgesetzt sind und gleichzeitig das Gewicht des Bauteils von wesentlicher Bedeutung ist. Solche Anwendungsbereiche sind zum Beispiel die Luftfahrt- und die Automobilindustrie, wo europäische und internationale Richtlinien für zukünftige Antriebssysteme einen deutlich gesenkten Treibstoffverbrauch sowie stark verringerte Schadstoffemissionen vorschreiben. Um den ständig steigenden Anforderungen, wie sie beispielsweise in der nächsten Generation von Flugzeugtriebwerken und Verbrennungsmotoren auftreten, gerecht zu werden, müssen neue Strukturwerkstoffe für hohe Anwendungstemperaturen widerstandsfähiger und leichter sein. Intermetallische Werkstoffe auf Basis der γ-TiAl-Phase besitzen attraktive Eigenschaften, die diese Anforderungen erfüllen, wie z. B. hoher Schmelzpunkt, geringe Dichte, hoher spezifischer Elastizitätsmodul, gutes Oxidationsverhalten sowie hohe spezifische Zug- und Kriechfestigkeit im Temperaturbereich von 600 bis 800 °C. Aus diesen Gründen werden sie eingesetzt, um in Anwendungsbereichen wie Niederdruckturbine und Turbolader die doppelt so schweren Nickellegierungen zu substituieren.