5 Werkstofftechnik
Filtern
Dokumenttyp
- Zeitschriftenartikel (6)
- Vortrag (6)
- Beitrag zu einem Tagungsband (5)
- Posterpräsentation (4)
- Forschungsbericht (1)
Schlagworte
- Degradation (10)
- Alloy 2618A (8)
- Aluminium (8)
- Coarsening (8)
- S-phase (7)
- Transmission electron microscopy (5)
- Dark-field transmission electron microscopy (DFTEM) (4)
- Aging (3)
- Creep (3)
- Dark-field transmission electron microscopy (3)
- Microstructure (3)
- Al-Cu-Li alloys (2)
- Aluminum (2)
- Aluminum alloy (2)
- Digital material representation (2)
- Ostwald ripening (2)
- S-Phase (2)
- Alloy 2818A (1)
- Alterung (1)
- Aluminiumlegierung (1)
- Aluminum alloys (1)
- Brinell hardness (1)
- Calibration (1)
- Centrifugal compressor wheel (1)
- Chemo-mechanical coupling (1)
- Damage (1)
- Data storage (1)
- Differential scanning calorimetry (DSC) (1)
- EN AW-2618A (1)
- Electron microscopy (1)
- FIB Tomography (1)
- Grain Boundary Corrosion (1)
- Hardness (1)
- Internal Sulfidation (1)
- Lebensdauervorhersage (1)
- Lifetime prediction (1)
- Long-term aging (1)
- Material degradation (1)
- Materials science (1)
- Mikrostruktur (1)
- Phase-field simulation (1)
- Reheating (1)
- Schädigung (1)
- Transmission electron microscopy (TEM) (1)
- coarsening (1)
- hardness (1)
Organisationseinheit der BAM
Eingeladener Vortrag
- nein (6)
The influence of heat treatment and creep loading on the microstructure of an Al-Cu-Li alloy was investigated. Especially the formation of different precipitates (T1 and Theta') were characterized and the microstructural changes under different ageing conditions (with and without external strain) were investigated to determine the effect od stress on the ageing process.
The influence of heat treatment and creep loading on the microstructure of an Al-Cu-Li alloy was investigated. Especially the formation of different precipitates (T1 and Theta') were characterized and the microstructural changes under different ageing conditions (with and without external strain) were investigated to determine the effect od stress on the ageing process.
Materials subjected to high-temperature service conditions will change their microstructure with time. Associated with this aging process is a change of mechanical properties as well as a change of damage mechanisms. Within the scope of the FVV project Aging and Lifetime, Fraunhofer IWM in Freiburg and BAM in Berlin (both Germany) experimentally characterized the widespread high-temperature aluminum alloy EN AW-2618A in different overaging states. Based on the experimental findings, models for numerical lifetime assessment with the finite-element method were implemented.
Werkstoffe im Hochtemperatureinsatz verändern mit der Zeit ihre Mikrostruktur. Mit diesem Alterungsprozess einher geht eine Veränderung der mechanischen Eigenschaften ebenso wie eine Veränderung des Schädigungsverhaltens. Im Rahmen des FVV Vorhabens „Alterung und Lebensdauer“ haben das Fraunhofer IWM in Freiburg und die BAM in Berlin die weit verbreitete warmfeste Aluminiumlegierung EN AW-2618A in verschiedenen Alterungszuständen experimentell charakterisiert und darauf aufbauend Modelle für die Lebensdauerbewertung mit der Finite-Elemente- Methode implementiert.
Metal sulfide grain boundary precipitates of a ferrous model alloy with 13 wt.% chromium formed at 650°C under a gas atmosphere containing 0.5% SO2 and 99.5% Ar were investigated after ageing for 3 h, 6 h, and 12 h. The precipitates formed along grain boundaries were identified as Cr5S6 using energy-dispersive x-ray spectroscopy in transmission electron microscopy and electron backscatter diffraction analysis. Serial focused ion beam slicing was conducted followed by three-dimensional reconstruction to determine the number, size, and penetration depth of the precipitates evolved at the different time steps. There was a linear increase in the number of precipitates with time, while their average size increased only for the initial aging time but became constant after 6 h. Based on these results, a model for grain boundary sulfidation of ferritic alloys is discussed.
Die Mikrostruktur von ausscheidungsgehärteten Aluminiumlegierungen ist von herausragender Bedeutung für ihre Festigkeit, da nur Werkstoffe mit gezielt eingestellter Mikrostruktur für Radialverdichterräder ausreichende Festigkeiten erreichen. Diese optimierte Mikrostruktur ändert sich jedoch während des Betriebs, denn die Bauteile werden bei Temperaturen eingesetzt, die nahe der Aushärtetemperatur liegen oder sogar darüber hinausgehen und folglich ist mit Alterung der Mikrostruktur und damit einhergehender Degradation der Eigenschaften zu rechnen. Diese Effekte konnten bisher in der Lebensdauervorhersage nicht berücksichtigt werden, da ihre diesbezüglichen Auswirkungen lediglich qualitativ bekannt waren. In diesem Forschungsvorhaben wurde daher für die Legierung EN AW-2618A einerseits eine sorgfältige und umfassende Charakterisierung der Gefügeentwicklung für anwendungsrelevante Temperaturen und Zeiten bis zu 25.000 h vorgenommen und andererseits eine solide Datenbasis bezüglich der mechanischen Eigenschaften (Zugfestigkeit, Kriechwiderstand, LCF-, TMF-Verhalten) und ihren Änderungen geschaffen. Darauf aufbauend wurde ein Verfahren entwickelt, um die Genauigkeit der Lebensdauerbewertung für Abgasturbolader (ATL)-Verdichterräder aus EN AW-2618A zu verbessern. Ein zeit- und temperaturabhängiges Verformungsmodell nach Chaboche, welches die wesentlichen Phänomene der Hochtemperaturverformung und der Wechselplastizität beschreibt, wurde erweitert und berücksichtigt nun die Werkstoffalterung, indem die Festigkeit nicht nur als Funktion der Temperatur, sondern auch des Alterungszustands (d. h. des mittleren Radius der Ausscheidungen) dargestellt wird. Für die Erweiterung des Modells zur Bewertung der Ermüdungslebensdauer unter Rainflow-klassierten Betriebslastkollektiven wurde analog verfahren. Die berechnete Lebensdauer der im Verlauf des Vorhabens durchgeführten LCF- und TMF-Versuche stimmt gut mit den experimentellen Ergebnissen überein.