Verbesserung der Festigkeitseigenschaften von intermetallischen Titanaluminid-Legierungen auf der Basis von Gamma-TiAl durch mechanische Oberflächenverfestigung

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Zur Verbesserung der Festigkeitseigenschaften und Zuverlässigkeit von intermetallischen TiAl-Werkstoffen sollen Verfahren zur mechanischen Oberflächenverfestigung durch Kugelstrahlen oder Festwalzen entwickelt werden. Hierzu müssen die Einflüsse von Druck-Eigenspannungen, oberflächennahen Defektstrukturen und Oberflächenbeschädigung auf die Entstehung und Ausbreitung von Rissen untersucht werden. Im Hinblick auf die vorgesehenen Hochtemperaturanwendungen von Titanaluminiden muss auch die Stabilität der Randschichtverfestigung gegenüber thermischer Erholung und Ausheilung untersucht werden. Diese Vorgänge sollen mit Hilfe von elektronenmikroskopischen Defektanalysen, Eigenspannungsmessungen und mechanischen Tests bewertet werden. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse sollen die Bearbeitungsparameter für das Kugelstrahlen und Festwalzen optimiert werden. Die Auswirkungen der Oberflächenverfestigung werden mit Hilfe von Ermüdungsexperimenten überprüft. Die Untersuchungen werden vorzugsweise an einer modernen hoch Niob-haltigen TiAl-Legierung durchgeführt, die für Anwendungen in Flugzeugtriebwerken und Automotoren entwickelt wurde.