Investigations on metallurgical fundamentals for manufacturing of directionally solidified titaniumaluminide components with high cooling rates and short dwell times

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Intermetallische Werkstoffe weisen bei niedrigen spezifischem Gewicht eine hohe Festigkeit auch bei hohen Temperaturen auf, die durch gerichtete Erstarrung weiter gesteigert werden kann, und finden deshalb zunehmend Interesse. Im Rahmen des beantragten Projektes sollen die metallurgischen Grundlagen zum Herstellen endkonturnaher gerichtet erstarrter Titanaluminid-Bauteile mittels Laserstrahl-Pulverbeschichten untersucht werden. In einem ersten Schritt soll die Verfahrenstechnik zum Herstellen rißfreier TiAl-Strukturen entwickelt werden, bevor das Prozeßfenster im Hinblick auf eine gerichtet erstarrte Mikrostruktur optimiert wird. Hierzu gilt es, den Einfluß hoher Abkühlraten (> 1000 K/s) auf den Existenzbereich der sich ausbildenden intermetallischen Phasen zu untersuchen und die Abhängigkeit der Defektart und -dichte von der Erstarrungsgeschwindigkeit zu klären. Eine Ausweitung des TiAl-Existenzbereiches zu höheren Aluminiumgehalten könnte gleichzeitig die Oxidationsbeständigkeit und die Duktilität verbessern. Ein derartiger Effekt ist mit den konventionellen metallurgischen Verfahren nicht zu erzielen und kann zu einer technologischen Umsetzung kurzzeitmetallurgischer Grundlagen führen.