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Thermodynamic and microstructural stabilities at high temperatures and their effects on mechanical properties in an AlMo0.5NbTa0.5TiZr refractory high entropy superalloy
- Today’s industrial demands challenge the research and development sector to make advances in the design and properties of materials that can withstand harsh environments. The AlMo0.5NbTa0.5TiZr refractory high-entropy superalloy (RSA), with a remarkable morphological similarity to the γ/γ' microstructure of Ni-based superalloys and promising high-temperature compressive properties, has been considered as a candidate for structural applications. However, additional properties need to be investigated in order to assess the suitability of this alloy for high temperature applications. Therefore, this work investigates the thermodynamic and microstructural stabilities of the RSA at room temperature and between 900 and 1100 °C, and their influence on the mechanical properties. Although it is possible to improve the mechanical properties at 20 °C by tuning the cooling rate, long-term high temperature exposures lead to phase instabilities that negatively influence the creep behavior.
- Die heutigen industriellen Anforderungen erfordern Fortschritte bei Werkstoffdesign und -entwicklung, insbesondere für raue Umgebungen. Die hochentropische Refraktärsuperlegierung (RSA) AlMo0.5NbTa0.5TiZr, die eine bemerkenswerte morphologische Ähnlichkeit mit der γ/γ'-Mikrostruktur von Ni-Basis-Superlegierungen und vielversprechende Hochtemperatur-Druckeigenschaften aufweist, wurde als Kandidat für strukturelle Anwendungen erwägt. Weitere Eigenschaften müssen untersucht werden, um die Eignung dieser Legierung für Hochtemperaturanwendungen zu beurteilen. In dieser Arbeit werden die thermodynamischen und mikrostrukturellen Stabilitäten von RSA bei Raumtemperatur und zwischen 900 und 1100°C sowie deren Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften untersucht. Obwohl es möglich ist, die mechanischen Eigenschaften bei 20 °C durch Abstimmung der Abkühlrate zu verbessern, führen langfristige Hochtemperaturexpositionen zu Phaseninstabilitäten, die das Kriechverhalten negativ beeinflussen.
Autor*innen: | Patricia Suárez OcanoORCiD |
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Dokumenttyp: | Dissertation |
Veröffentlichungsform: | Graue Literatur |
Sprache: | Englisch |
Jahr der Erstveröffentlichung: | 2024 |
Organisationseinheit der BAM: | 5 Werkstofftechnik |
5 Werkstofftechnik / 5.1 Mikrostruktur Design und Degradation | |
Herausgeber (Institution): | Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek |
Titel verleihende Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Maschinenbau |
Gutachter*innen: | Guillaume Laplanche, Gunther Eggeler |
Datum der Abschlussprüfung: | 27.11.2023 |
Verlagsort: | Bochum |
Erste Seite: | 1 |
Letzte Seite: | 170 |
Freie Schlagwörter: | Gefüge (Werkstoffkunde); Hochentropielegierung; Kriechen; Mikrostruktur; Thermodynamische Stabilität Creep; High entropy alloys; Microstructure; Thermodynamic stability |
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM: | Material |
Material / Materialdesign | |
DOI: | 10.13154/294-10841 |
URN: | urn:nbn:de:hbz:294-108415 |
Verfügbarkeit des Dokuments: | Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access") |
Lizenz (Deutsch): | Creative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International |
Datum der Freischaltung: | 13.05.2024 |
Referierte Publikation: | Nein |
Schriftenreihen ohne Nummerierung: | BAM Dissertationen ohne Nummerierung |