Charakterisierung einer β-erstarrenden γ-Titanaluminid Basislegierung für Strahltriebwerksanwendungen

Publikationen: Thesis / StudienabschlussarbeitDiplomarbeit

Abstract

Neue innovative Hochtemperaturwerkstoffe spielen eine Schlüsselrolle in Anwendungsbereichen, wo Werkstoffe extremen Anforderungen ausgesetzt sind zu diesen Anwendungsbereiche zählt unter anderem die Luftfahrtindustrie. Im Bereich der Niederdruckturbine eines Flugzeugtriebwerks werden nach heutigem Stand der Technik die Laufschaufeln aufgrund ihrer ausgezeichneten Warmfestigkeit aus Nickelbasislegierungen gefertigt. Intermetallische Titanaluminide besitzen attraktive Eigenschaften, wie hoher Schmelzpunkt, geringe Dichte, hoher spezifischer Elastizitätsmodul, gutes Oxidationsverhalten sowie hohe spezifische Zug- und Kriechfestigkeit und haben daher ein hohes Potential die heute etablierten, doppelt so schweren Nickelbasislegierungen, in bestimmten Anwendungsbereichen zu ersetzen. Aufgrund des intermetallischen Charakters von konventionellen γ-TiAl Legierungen, dem damit verbundenen geringen Verformungsvermögen und einem engem Prozessfenster war es bisher schwierig eine reproduzierbare und profitable Prozessroute, zur Herstellung von geschmiedeten Strukturbauteilen aus γ-TiAl aufzubauen. Aus diesem Grund wurde eine neue Legierung entwickelt, welche im Gegensatz zu konventionellen Legierungen, zusätzlich die in ihren Phasenanteilen gut einstellbare, duktile β(B2)-Phase aufweist. Ziel dieser Arbeit war es diese neue Legierung ausgehend vom Gusszustand bis zum geschmiedeten Strukturbauteil grundlegend zu charakterisieren. Besonderes Augenmerk wurde dabei auf Mikrostrukturuntersuchungen und Wärmebehandlungsversuche gelegt. Die Charakterisierung erfolgte großteils an rasterelektronenmikroskopischen Aufnahmen. Des Weiteren wurden Umformversuche, Phasenanteilsanalysen mittels Röntgendiffraktometrie und Texturuntersuchungen durchgeführt.

Details

Titel in ÜbersetzungCharacterization of a beta-solidifying γ-TiAl alloy for aero-engine applications
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung29 Jun 2012
StatusVeröffentlicht - 2012