Entwicklung von Höchsttemperaturlegierungen auf Platinbasis (Platinbasissuperlegierung) und deren mikrostrukturelle und mechanische Charakterisierung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Uwe Glatzel
• Fachliche Zuordnung: Materialien und Werkstoffe der Sinterprozesse und der generativen Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2003 bis 2007
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5388580

Eine weitere Steigerung der Gastemperaturen ist für alle Wärmekraftmaschinen wie Flugturbinen, stationären Gasturbinen und Raketentriebwerken von großem Interesse. Die in bezug auf die Kombination von Festigkeit, Duktilität, Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit am weitesten entwickelten Hochtemperaturwerkstoffe sind zur Zeit die Nickelbasissuperlegierungen. Das Entwicklungspotential ist jedoch weitgehend ausgeschöpft, da Nickelbasissuperlegierungen bei extrem hohen homologen Temperaturen (0,8 Tm) eingesetzt werden. In dem beantragten Projekt soll ein innovativer Designansatz für eine feste sowie oxidations- und korrosionsbeständige Höchsttemperaturlegierung verfolgt werden. Analog zu den Nickelbasissuperlegierungen soll in einer hochschmelzenden kubisch-flächenzentrierten Platinmatrix eine verfestigende intermetallische Phase ausgeschieden werden. Ausgehend vom Grundsystem Pt-Al werden weitere Legierungselemente gesucht, die eine Mischkristallhärtung und die Bildung einer stabilen Ausscheidungsphase fördern. Mit Hilfe von thermischen Analyseverfahren und mikrostrukturellen Untersuchungsmethoden sollen die Phasenzusammensetzungen identifiziert und optimiert werden. Im weiteren Projektverlauf wird eine mehrstufige Wärmebehandlung für die aussichtsreichsten Legierungen ausgearbeitet werden. In einem eingegrenzten Parameterfeld werden die Lösungsglühung und die Auslagerung optimiert. Parallel hierzu werden in einem umfangreichen Versuchsprogramm die mechanischen Hochtemperatureigenschaften in die Optimierung einbezogen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Personen: Professor Dr.-Ing. Bernd Fischer; Dr.-Ing. Rainer Völkl