Legierungsentwicklung Mo-Si-B und Verformungsverhalten im Zug-, Biege- und Druckmodus bis 1400°C

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Martin Heilmaier
• Fachliche Zuordnung: Mechanische Eigenschaften von metallischen Werkstoffen und ihre mikrostrukturellen Ursachen
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 21563363

Übergeordnetes Projektziel ist die Entwicklung neuer metallischer Legierungen, die eine Einsatztemperatur jenseits der der Ni-Basis Superlegierungen erlauben. In diesem Teilprojekt steht die Entwicklung von Legierungen auf Mo-Si-B-Basis im Mittelpunkt, wobei Ausgangspunkt der Entwicklung das gut bekannte Referenzsystem der Zusammensetzung Mo-9Si-8B (alle Angaben in at.%) ist, das durch einen akzeptablen Mix aus mechanischen und Oxidations-Eigenschaften gekennzeichnet ist. Aus der ersten Antragsperiode konnten als wichtigste Ergebnisse die Einstellung einer kontinuierlichen Mo-Mischkristallmatrix sowie der positive Einfluss einer Zugabe von 1 at% Zr auf die Duktil-Spröd-Übergangstemperatur (DBTT) gewonnen werden. Letztgenannter Effekt wurde mittels Auger Analyse als reduzierte Si-Segregation an die Korn- und Phasengrenzen identifiziert. Um eine weitere Verringerung von DBTT zu erreichen, ist daher eine wesentliche Aufgabe im Antragszeitraum (i) den optimalen Zr-Gehalt - insbesondere vor dem Hintergrund der gleichzeitig zu optimierenden Oxidationseigenschaften in Teilprojekt M3 zu ermitteln, (ii) in enger Kooperation mit dem neu aufgenommenen Teilprojekt M4 weitere Legierungselemente, die diesen Effekt verstärkt zeigen, zu identifizieren und (iii) durch Isothermschmieden (Umformung) zu versuchen, eine Versetzungsstruktur einzustellen, die eine anschließende Verformung bei tiefen Temperaturen begünstigt. Da das Teilprojekt der Lieferant aller Legierungen auf Mo-Si-B-X Basis ist, steht es in enger Kooperation mit allen anderen Teilprojekten, in denen diese Legierungen hinsichtlich physikalischer Eigenschaften, Mikrostrukturentwicklung, Oxidation und mechanischem Verhalten genau untersucht werden sollen. Wie bisher steht in diesem Projekt die Herstellung auf pulvermetallurgischem Weg über mechanisches Legieren, Sintern und heißisostatisches Pressen (HIP) sowie die allgemeine Charakterisierung im Vordergrund.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 727: Beyond Ni-Base Superalloys