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Vortrag

*storniert, keine Webteilnahme* Additive Fertigung von Mo-Basislegierungen für Hochtemperaturanwendungen

Freitag (15.05.2020)
11:30 - 11:45 Uhr Raum 2
Bestandteil von:


Die aktuelle Forschung auf dem Gebiet metallischer Hochtemperaturwerkstoffe fokussiert sich unter anderem auf Mo-Si-B-Legierungen, welche aufgrund ihres sehr hohen Schmelzpunktes (> 2000 °C) und guten mechanischen Eigenschaften mögliche Kandidaten für neuartige Turbinenwerkstoffe darstellen. Für strukturelle Anwendungen ternärer Mo-Si-B-Legierungen zeigt das Phasengebiet, welches aus einer Mo-Mischkristallphase (Moss) und den Siliziden Mo5SiB2 (T2) und Mo3Si (A15), auch bekannt als Berczik-Dreieck, besteht, großes Potential. Naheutektische Mo-Si-B-Legierungen aus diesem Gebiet weisen hervorragende Kriecheigenschaften, auch bei Temperaturen oberhalb von 1100 °C, sowie eine gute Oxidationsbeständigkeit auf. Die schmelzmetallurgische Verarbeitung dieser Materialklasse ist aufgrund des sehr hohen Schmelzpunktes schwierig (Schmelzpunkt von Mo-Si-B-Legierungen typischerweise > 2000 °C, eutektische Moss-Mo3Si-Mo5SiB2-Legierungen ~ 2000 °C). Aktuell haben sich mehrstufige pulvermetallurgische Verfahren etabliert, um dichte Kompaktwerkstoffe im Labormaßstab herzustellen. Additive Fertigungsverfahren können in einstufiger Prozessführung komplexe Bauteile mit endkonturnahen Geometrien (z. B. Turbinenschaufeln) erzeugen und stellen somit eine wichtige Innovation für die Verarbeitung von Mo-Si-B Legierungen dar. Diese Arbeit zeigt die Qualifizierung vorlegierter, naheutektischer Mo-Si-B-Pulvermaterialien für die additive Fertigung im Pulverbettverfahren und mittels Laserauftragschweißen. Eine besondere Herausforderung dabei ist der sehr hohe Schmelzpunkt dieser Legierungen, der zu großen Temperaturgradienten während des Abkühlens im Fertigungsprozess führt und somit Schichtanbindungsfehler und andere Defekte begünstigt. Der Aufbau rissfreier mehrphasige Moss-Mo3Si-Mo5SiB2-Bauten mit geringer Porosität konnte gezeigt werden. Zur Einordnung des additiv gefertigten Materials im Vergleich zu schmelz- und pulvermetallurgisch gefertigten Mo-Si-B Legierungen werden erste mechanische Eigenschaften wie Härte, Kriechverhalten und Spröd-Duktil-Übergangstemperatur gezeigt.

Sprecher/Referent:
Janett Schmelzer
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Weitere Autoren/Referenten:
  • Silja-Katharina Rittinghaus
    Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT
  • David Fichtner
    Siemens AG, Corporate Technology
  • Prof. Dr. Manja Krüger
    Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg