Modellierung der Sprödphasenbildung in Nickelbasis-Superlegierungen

Durch die zunehmende Computerleistung und die Verfügbarkeit fortgeschrittener Modelle entwickelt sich die Simulation von Materialeigenschaften zu einem wichtigen Feld der Werkstoffwissenschaften. Das vorliegende Werk beschreibt ein leistungsfähiges Modell zur Vorhersage der Bildung von schädlichen Sprödphasen (v.a. TCP-Phasen) in Nickelbasis-Superlegierungen. Grundsätzlich ist die Methodik auch auf andere Legierungssysteme anwendbar. Als Grundlage dient dabei die Berechnung der Legierungsthermodynamik und der Diffusionsprozesse mit CALPHAD-basierenden Modellen. Damit kann die Komplexität der Superlegierungen vollständig berücksichtigt werden. An mehreren konkreten Fallbeispielen wird die Anwendung des Modells demonstriert. Weiterhin werden mit Hilfe des Modells verschiedene Theorien zum bekannten positiven Einfluss von Ruthenium auf die Sprödphasenbildung diskutiert.

Autorentext

Ralf Rettig studierte Werkstoffwissenschaften an der Universität Erlangen-Nürnberg und arbeitet wissenschaftlich auf dem Gebiet der numerischen Modellierung und computergestützten Entwicklung von Hochtemperaturwerkstoffen. Von 2006-2009 war er Doktorand an der Universität Erlangen-Nürnberg, seit 2009 ist er dort als Akademischer Rat auf Zeit tätig.

Klappentext

Durch die zunehmende Computerleistung und die Verfügbarkeit fortgeschrittener Modelle entwickelt sich die Simulation von Materialeigenschaften zu einem wichtigen Feld der Werkstoffwissenschaften. Das vorliegende Werk beschreibt ein leistungsfähiges Modell zur Vorhersage der Bildung von schädlichen Sprödphasen (v.a. TCP-Phasen) in Nickelbasis-Superlegierungen. Grundsätzlich ist die Methodik auch auf andere Legierungssysteme anwendbar. Als Grundlage dient dabei die Berechnung der Legierungsthermodynamik und der Diffusionsprozesse mit CALPHAD-basierenden Modellen. Damit kann die Komplexität der Superlegierungen vollständig berücksichtigt werden. An mehreren konkreten Fallbeispielen wird die Anwendung des Modells demonstriert. Weiterhin werden mit Hilfe des Modells verschiedene Theorien zum bekannten positiven Einfluss von Ruthenium auf die Sprödphasenbildung diskutiert.