Steigerung der Anwendungstemperaturgrenze und Lebensdauer einer -TiAl-Legierung der dritten Generation mittels maßgeschneiderter Oxidationsschutzschicht

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Der Einsatztemperaturbereich und die Lebensdauer von near-g TiAl-Legierungen unter komplexen thermisch-mechanischen Beanspruchungsbedingungen, wie sie typischerweise für Hochtemperaturkomponenten erwartet werden, wird maßgeblich von der schlechten Hochtemperaturoxidationsbeständigkeit dieser Legierungen begrenzt. Nur durch das Aufbringen einer maßgeschneiderten Korrosionsschutzschicht ist eine deutliche Reduzierung des aus der Reaktion mit der Umgebung resultierenden Schädigungsbeitrages zu erreichen. Im geplanten Vorhaben soll ein geeignetes metallisches Oxidationsschutzsystem im Hinblick auf seine Anwendung auf eine g-TiAl-Legierung der dritten Generation optimiert werden und sein Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften und die Schädigungsentwicklung im nach oben erweiterten Temperaturbereich (im Vergleich zu unbeschichteten g-TiAlLegierungen) quantitativ erfasst werden. Isotherme Kriech- und LCF-Versuche in Kombination mit detaillierten mikrostrukturellen Untersuchungen bilden die Grundlage für die Interpretation des Werkstoffverhaltens unter thermomechanischen Ermüdungsbedingungen. Zur Entwicklung eines grundlegenden Verständnisses der Schädigungsentwicklung sind vergleichende Versuche an unbeschichteten und beschichteten Proben sowie in Luft und Vakuum geplant. Ergänzende Untersuchungen an einer kommerziellen near-a Titanlegierung dienen zur Verifikation des für diese Legierungen jeweils vorteilhaften Anwendungsbereichs.