Intermetallisches Titanaluminid – Ein innovativer Leichtbauwerkstoff für Hochtemperaturanwendungen
Intermetallisches Titanaluminid – Ein innovativer Leichtbauwerkstoff für Hochtemperaturanwendungen
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金属间钛铝 – 一项创新者 Leichtbauwerkstoff für Hochtemperaturanwendungen
DOI：
10.1007/s00501-011-0004-5
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发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Svea Mayer
中科院分区：
文献类型：
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作者：
H. Clemens;Svea Mayer
在对材料有极高要求的工程领域，先进的轻质高温材料是技术进步的关键。这些领域的例子是航空航天和汽车工业。新的结构材料必须更坚固、更轻，以承受下一代飞机和汽车发动机的极端苛刻条件。这些航空发动机和内燃机将表现出减少燃料消耗以及显著减少污染物排放。基于γ-钛铝化物相的金属间材料具有满足这些要求的许多吸引人的性能。这些性能包括高熔点，低密度，高比弹性模量，良好的抗氧化性，高比拉伸和蠕变强度，可达600至800°C的使用温度。因此，钛铝化物开始在航空发动机和涡轮增压器应用中取代重镍基高温合金。在德国，创新的高温度工厂为德国的高温度工厂提供技术支持，为德国的高温度工厂提供技术支持，为德国的高温度工厂提供技术支持，为德国的高温度工厂提供技术支持，为德国的高温度工厂提供技术支持。1 .在德国，德国汽车工业与德国汽车工业合作，德国汽车工业与德国汽车工业合作，德国汽车工业与德国汽车工业合作，德国汽车工业与德国汽车工业合作，德国汽车工业与德国汽车工业合作，德国汽车工业与德国汽车工业合作。研究发现：1 .研究发现：1 .研究发现：1 .研究发现：1 .研究发现：1 .研究发现：1 .研究发现：1 .研究发现：1 .研究发现：1 .研究发现：1 .研究发现：1 .研究发现：1 .研究发现：1 .研究发现：1 .研究发现：Intermetallische Werkstoffe auf Basis der γ-TiAl-Phase besitzen Eigenschaften, die diese Anforderungen erfellen, hoher Schmelzpunkt, geringe Dichte, hoher spezifischer Elastizitätsmodul, gutes Oxidationsverhalten sowie he spezifische Zug- und kriechfestikeit im temperature bereich von 600 ~ 800°C。在德国，发电机和涡轮增压机都采用了镍替代技术，因此，在德国，镍替代技术是非常重要的。
SummaryAdvanced light-weight high-temperature materials are the key to technological advancement in engineering areas where materials have to meet extreme requirements. Examples for such areas are the aerospace and the automotive industries. New structural materials have to be stronger and lighter to withstand the extremely demanding conditions in the next generation of aircraft and automotive engines. These aero-engines and internal combustion engines will exhibit reduced fuel consumption as well as a significantly decreased emission of pollutants. Intermetallic materials based on the γ-titanium aluminide phase possess numerous attractive properties which meet these demands. These properties include high melting point, low density, high specific elastic modulus, good oxidation resistance, and high specific tensile and creep strength up to application temperatures of 600 to 800 °C. Thus, titanium aluminides start to replace heavy nickel-based superalloys in aero-engines and turbocharger applications.ZusammenfassungInnovative Hochtemperaturwerkstoffe mit geringer spezifischer Dichte spielen eine entscheidende Rolle in Anwendungsbereichen, wo Werkstoffe extremen Anforderungen ausgesetzt sind und gleichzeitig das Gewicht des Bauteils von wesentlicher Bedeutung ist. Solche Anwendungsbereiche sind zum Beispiel die Luftfahrt- und die Automobilindustrie, wo europäische und internationale Richtlinien für zukünftige Antriebssysteme einen deutlich gesenkten Treibstoffverbrauch sowie stark verringerte Schadstoffemissionen vorschreiben. Um den ständig steigenden Anforderungen, wie sie beispielsweise in der nächsten Generation von Flugzeugtriebwerken und Verbrennungsmotoren auftreten, gerecht zu werden, müssen neue Strukturwerkstoffe für hohe Anwendungstemperaturen widerstandsfähiger und leichter sein. Intermetallische Werkstoffe auf Basis der γ-TiAl-Phase besitzen attraktive Eigenschaften, die diese Anforderungen erfüllen, wie z. B. hoher Schmelzpunkt, geringe Dichte, hoher spezifischer Elastizitätsmodul, gutes Oxidationsverhalten sowie hohe spezifische Zug- und Kriechfestigkeit im Temperaturbereich von 600 bis 800 °C. Aus diesen Gründen werden sie eingesetzt, um in Anwendungsbereichen wie Niederdruckturbine und Turbolader die doppelt so schweren Nickellegierungen zu substituieren.