Atomistische Modellierung des Einflusses von Legierungszusätzen auf die Korngrenzeigenschaften in Mo-Si-B und Co-Re Superlegierungen

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Die mechanischen Eigenschaften von Mo-Si-B und Co-Re basierten Superlegierungen, welche die Einsatztemperatur von Ni-Basis Superlegirungen übertreffen können, werden maßgeblich durch deren Kom- und Phasengrenzen beeinflusst. Die bisherigen experimentellen Ergebnisse ergeben Hinweise darauf, dass durch Mikrolegieren mit verschiedenen Zusätzen eine Duktilisierung der Mischkristallmatrix des Mo und der dreiphasigen Mo-Si-B Legierungen möglich ist. Da sich die Legierungen unterhalb von 800°C spröde verhalten, ist es das vorrangige Ziel dieses Projekts, geeignete Legierungszusätze zu identifizieren, welche es erlauben, die Übergangstemperatur für den Spröde-Duktilübergang (BDTT=britfie ductile transition temperature) zu senken. In gleicher Weise soll für das System Co-Re-X untersucht werden, in welcher Weise Umgebungsversprödung an den Korngrenzen durch korngrenzenaktive Elemente unterbunden werden kann. Die Untersuchungen konzentrierten sich zunächst auf die Bestimmung der Adhäsionsenergien von Grenzflächen mit Hilfe molekularstatistischer Gesamtenergierechnungen auf Grundlage der Dichtefunktionaltheorie. Ergänzend sind molekulardynamische Simulationen von Verformungsvorgängen an Gefügestrukturen geplant, welche durch die Entwicklung geeigneter ModelIpotentiale ermöglicht werden.