Entwicklung von Schutzschichten für Gamma-Titanaluminide mittels thermischer Spritztechnik

• Antragstellerin: Professorin Dr.-Ing. Kirsten Bobzin
• Fachliche Zuordnung: Beschichtungs- und Oberflächentechnik
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 61437599

Die Werkstoffentwicklung im Bereich der Fluggasturbinen zielt auf eine stete Gewichtsreduzierung der Komponenten ab. Aus diesem Grund ist der Werkstoff γ-TiAl als Konstruktionswerkstoff im Fokus vieler Forschungsarbeiten, da er im Vergleich zu Nickel-Superlegierungen eine geringere Dichte besitzt und dennoch über hohe Festigkeiten im Hochtemperaturbereich verfügt. Oberhalb von 700 °C nimmt jedoch die Oxidationsgeschwindigkeit von γ-TiAl signifikant zu, so dass ein Einsatz für viele Anwendungen ausgeschlossen ist. Um diese Einschränkung zu mindern, wurde im bisherigen Förderzeitraum ein thermisch gespritztes Schichtsystem entwickelt, welches einen Oxidationsschutz für Temperaturen von bis zu 900 °C bieten soll. Dieses zweilagige Schichtsystem, soll als beidseitige Diffusionssperre fungieren und somit eine Oxidation des Substratwerkstoffs verhindern. Trotz vielversprechender Ergebnisse im Hinblick auf die Diffusionsinhibierung sind in der hier beantragten nächsten Förderperiode Arbeiten zur Untersuchung der Substratvorbehandlung und weitere isotherme und zyklische Langzeitoxidationsversuche nötig, um detaillierte Erkenntnisse zur Langzeitstabilität und den Versagensmechanismen zu gewinnen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen