- Mit Hilfe des HIP-Verfahrens („Hot Isostatic Pressing“) werden Poren in der einkristallinen Nickel-Basis Superlegierung CMSX-4 kontinuierlich geschrumpft und dadurch die nach der Erstarrung und der Wärmebehandlung vorhandene Porosität stark reduziert. In diesem Beitrag werden experimentelle und numerische Untersuchungen zu den Mechanismen der Porenschrumpfung zusammengefasst. Es zeigt sich, dass das Verformungsverhalten während Kriechversuchen bei der HIP-Temperatur durch Versetzungsgleitung auf oktaedrischen Ebenen dominiert wird.
Dagegen zeigen Messungen der Porositätsabnahme und Simulationen des Porenschließens, dass die Kinetik der Porenschrumpfung durch das Phänomen der Leerstellendiffusion zwischen Poren und Kleinwinkelkorngrenzen („Low Angle Boundary“, LAB) bestimmt wird. Im Gegensatz führt die klassische Kristallviskoplastizität zu einer systematischen Überschätzung dieser Kinetik. Der scheinbare Widerspruch lässt sich auflösen, wenn man bedenkt, dass auf der Skala der PorenMit Hilfe des HIP-Verfahrens („Hot Isostatic Pressing“) werden Poren in der einkristallinen Nickel-Basis Superlegierung CMSX-4 kontinuierlich geschrumpft und dadurch die nach der Erstarrung und der Wärmebehandlung vorhandene Porosität stark reduziert. In diesem Beitrag werden experimentelle und numerische Untersuchungen zu den Mechanismen der Porenschrumpfung zusammengefasst. Es zeigt sich, dass das Verformungsverhalten während Kriechversuchen bei der HIP-Temperatur durch Versetzungsgleitung auf oktaedrischen Ebenen dominiert wird.
Dagegen zeigen Messungen der Porositätsabnahme und Simulationen des Porenschließens, dass die Kinetik der Porenschrumpfung durch das Phänomen der Leerstellendiffusion zwischen Poren und Kleinwinkelkorngrenzen („Low Angle Boundary“, LAB) bestimmt wird. Im Gegensatz führt die klassische Kristallviskoplastizität zu einer systematischen Überschätzung dieser Kinetik. Der scheinbare Widerspruch lässt sich auflösen, wenn man bedenkt, dass auf der Skala der Poren Versetzungsquellen nicht gleichmäßig verteilt sind, wie in der konventionellen Kristallplastizität implizit angenommen wird. Stattdessen wird in einem weiterführenden Modell davon ausgegangen, das Kleinwinkelkorngrenzen (LABs) als Versetzungsquellen fungieren, während die Scherspannungen sehr stark in der Nähe der Poren lokalisiert sind, was die Emission von Versetzungen deutlich reduziert.…
MetadatenAutor*innen: | Bernard FedelichORCiD, Titus Feldmann, Cetin Haftaoglu, Gert Nolze, Sina Schriever, A. Epishin, B. Camin, I. Lopez-Galilea, B. Ruttert, W. Theisen |
---|
Dokumenttyp: | Beitrag zu einem Tagungsband |
---|
Veröffentlichungsform: | Verlagsliteratur |
---|
Sprache: | Deutsch |
---|
Titel des übergeordneten Werkes (Deutsch): | Langzeitverhalten warmfester Stähle und Hochtemperaturwerkstoffe |
---|
Jahr der Erstveröffentlichung: | 2020 |
---|
Organisationseinheit der BAM: | 5 Werkstofftechnik |
---|
| 5 Werkstofftechnik / 5.2 Metallische Hochtemperaturwerkstoffe |
---|
| 5 Werkstofftechnik / 5.5 Materialmodellierung |
---|
Verlag: | Forschungsvereinigung Warmfeste Stähle und Hochtemperaturwerkstoffe |
---|
Jahrgang/Band: | 2020 |
---|
Erste Seite: | 28 |
---|
Letzte Seite: | 39 |
---|
DDC-Klassifikation: | Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten |
---|
Freie Schlagwörter: | HIP; Kriechen; Superlegierung |
---|
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM: | Material |
---|
| Material / Degradation von Werkstoffen |
---|
Veranstaltung: | Langzeitverhalten warmfester Stähle und Hochtemperaturwerkstoffe |
---|
Veranstaltungsort: | Online meeting |
---|
Beginndatum der Veranstaltung: | 27.11.2020 |
---|
Enddatum der Veranstaltung: | 27.11.2020 |
---|
ISBN: | 978-3-946885-95-5 |
---|
Verfügbarkeit des Dokuments: | Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access") |
---|
Datum der Freischaltung: | 10.12.2020 |
---|
Referierte Publikation: | Nein |
---|