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Einkristalline Gasturbinenschaufeln aus Nickelbasis‐Legierungen. Teil I: Herstellung und Mikrogefüge
Author(s) -
Goldschmidt D.
Publication year - 1994
Publication title -
materialwissenschaft und werkstofftechnik
Language(s) - German
Resource type - Journals
SCImago Journal Rank - 0.285
H-Index - 38
eISSN - 1521-4052
pISSN - 0933-5137
DOI - 10.1002/mawe.19940250804
Subject(s) - physics , chemistry
Der Beitrag gibt einen Überblick über die zur Herstellung hochbeanspruchter Gasturbinenschaufeln heute übliche Einkristalltechnologie. Nach einem kurzen Abriß der Anforderungen an Gasturbinenschaufeln mit dem sich daraus ergebenden Zwang zur Verbesserung der Nickelbasis‐Legierungen und nach einer kurzen Definition des “technischen” Einkristalls werden im vorliegenden Teil I das Verfahrensprinzip der gerichteten Erstarrung, die realisierbaren Erstarrungsfrontmorphologien und die Methoden der Kornselektion beschrieben. Am Beispiel der Legierung SRR99 wird der für industrielle Produktion sinnvolle Gießparameterbereich fixiert. Die für Einkristallbauteile aus Nickelbasis‐Legierungen wesentlichen Mikrostrukturmerkmale “Kristallorientierung, Mikroporosität, Morphologie der γ′‐Härtungsphase, dendritische Seigerung und Resteutektikum” werden vorgestellt. Nach dem Abguß befindet sich die Mikrostruktur in einer für die Gebrauchseigenschaften nicht optimierten Form. Daher ist eine Wärmebehandlung erforderlich. In Teil II wird beschrieben, wie durch die Wärmebehandlung Resteutektikum aufgelöst, Seigerungen ausgeglichen und die Morphologie der γ′‐Phase optimiert werden können. Abschließend wird das mechanische Verhalten behandelt. Bei den elastischen und plastischen Eigenschaften werden der dominante Einfluß der Anisotropie gezeigt und beim Kriechverhalten die Wechselwirkung mit der γ′‐Morphologie, bei der Schwingfestigkeit der Zusammenhang mit der Mikroporosität hervorgehoben.