Superwarmfeste ferritische Stähle - Legierungsentwicklung, Legierungsherstellung und Untersuchung des Langzeit-Gefügeverhaltens

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Im Hinblick auf das Ziel, einen warmfesten ferritischen Stahl für Anwendungen bei 650°C zu entwickeln, wird ausgehend von den 9-12%Cr-Stählen mit Mo, V, Nb bzw. W auf der Basis der verfügbaren weltweiten Erfahrungen - insbesondere auch aus Japan - zunächst ein Screening durchgeführt, um durch Zulegieren von Elementen zur Verlangsamung der Diffusion und Bildung von sowohl fein verteilten Karbiden als auch grob verteilten intermetallischen Phasen in genügender Menge zu einer Legierung mit erhöhter Zeitstandfestigkeit zu kommen. Darüber hinaus wird unter Berücksichtigung der Effekte der übrigen Elemente und Vermeidung der d-Ferrit-Bildung der Chromgehalt in den Bereich 12-15% angehoben, um die nötige Korrosionsbeständigkeit zu erzielen. Aus dem Screening und den Simulationen im Teilprojekt B resultieren Kandidatlegierungen, die vertieft geprüft und optimiert werden. Parallel dazu wird die Kinetik der durch Alterung unter Zeitstandbedingungen erfolgenden Gefügeveränderungen - Kornvergröberung und mehrphasigen Ostwald-Reifung der groben und feinen Ausscheidungsverteilung - untersucht, um durch Simulationen die Gefügestabilität und in pauschaler Weise die Effekte der während des Einsatzes erfolgenden Gefügeänderungen auf das Zeitstandverhalten des zu entwickelnden Werkstoffe im langzeitigen Zeitstandeinsatz vorherzusagen.