Quasispröde zeitabhängige Rissausbreitung während Hochtemperaturermüdung der Nickelbasis-Superlegierung IN718 - Einflüsse der Mikrostruktur und der Beanspruchungsbedingungen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Ulrich Krupp
• Fachliche Zuordnung: Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung von 2004 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5422231

Obgleich der Übergang zu quasispröden interkristallinem Versagen bei der Hochtemperatur-Ermüdungsbeanspruchung von Nickelbasis-Superlegierungen ein bekanntes Phänomen ist, konnte der zugrundeliegende Schädigungsmechanismus bislang nicht eindeutig aufgeklärt werden. Im beantragten Vorhaben soll gezeigt werden, dass diese Art der zeitabhängigen interkristallinen Rissausbreitung durch den Mechanismus der dynamischen Versprödung - Sauerstoffkorngrenzendiffusion gefolgt von Dekohäsion - hervorgerufen wird und Oxidationseffekte zumindest im mittleren Temperaturbereich von 650°C eine untergeordnete Rolle spielen. Wechselverformungsversuche mit gezielter Variation der Parameter Haltezeit, Atmosphäre und Spannungsverhältnis an Proben der Nickelbasis-Superlegierung IN718 im Ausgangszustand, in einem thermomechanisch behandelten Zustand (Korngrenzen-Engineering) und in Form gezielt orientierter Bikristalle sollen zu einem geschlossenen Bild des Schädigungsmechanismus insbesondere hinsichtlich des Einflusses der Korngrenzengeometrie und -struktur führen. In Kombination mit modernen mikrostrukturellen Untersuchungsmethoden, wie u.a. die EBSD-Technik zur Analyse der Kristallorientierungsverteilung im Rasterelektronenmikroskop, die analytische Transmissionselektronenmikroskopie und die Sekundärionenmassenspektroskopie, wird es möglich sein, den tatsächlich vor der interkristallinen Rissspitze aktiven Mechanismus zu bestimmen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen