ln dieser Arbeit wird der interkristalline Rissbildungsmechanismus der geschweißten Nickel-Superbasislegierung NiCr23Co12Mo auf mikrostruktureller Ebene untersucht. Mit Hilfe der verwendeten Untersuchungsmethodik (intermittierende Warmzugversuche und digitale Bildkonelation) können die plastischen Verformungen auf mikrostruktureller Ebene dargestellt und der Rissbildungsmechanismus beschrieben werden. Weiterhin werden die Einflüsse des Stabilglühens, der Kornorientierung und des Koinzidenzgitters auf die plastische Verformung sowie die interkristalline Rissbildung im Werkstoff beschrieben und bewertet.
Aktualisiert: 2022-01-27
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Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Simulation der Mikrostrukturvergröberung in der Nickellegierung IN718. Ihre vorteilhaften mechanischen Eigenschaften erhält die Legierung zu einem großen Teil durch die Ausscheidung der tetragonalen intermetallischen γ″-Phase. Zur physikalischen Beschreibung der Mikrostrukturentwicklung wird die neuartige anisotrope Sharp Phase-Field Methode (SPFM) für translationsinvariante Grenzflächen verwendet, welche den Rechenaufwand um mehr als zwei Größenordnungen vermindert. Neben der Grenzflächenenergie geht auch die elastische Energie durch die Gitterfehlpassung zwischen Ausscheidung und Matrix in das Modell ein. In tetragonaler Richtung ist die Fehlpassung um etwa einen Faktor 25 größer als in den beiden anderen Gitterrichtungen. Außerdem wird die phasenabhängige anisotrope Elastizität berücksichtigt.
Bei einem realistischen γ″-Volumenanteil spielen elastische Wechselwirkungen zwischen den Ausscheidungen eine entscheidende Rolle. In Simulationsstudien konnte gezeigt werden, dass das Aspektverhältnis der Ausscheidungen mit zunehmendem Phasenanteil steigt, und, dass gleichzeitig die Rundheit der Ausscheidungsformen abnimmt. Es wurde außerdem erstmalig gezeigt, dass die experimentell beobachtete schräge Anordnung der Ausscheidungen, die energetisch günstigste regelmäßige Anordnung von γ″-Ausscheidungen ist. Durch konsistente Anpassung der Grenzflächenenergiedichte an die experimentell beobachteten Ausscheidungsformen und an die Reifungskinetik, kann diese präzise bestimmt werden. Mit dem 3D Phasenfeldmodell kann die zeitabhängige Vergröberung der Mikrostruktur durch Ostwaldreifung quantitativ vorhergesagt werden. Die Temperaturabhängigkeit der Reifungskinetik und die Morphologie der Mikrostruktur werden korrekt vorhergesagt.
Aktualisiert: 2022-02-03
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Wabenstrukturen aus hochwarmfesten Nickelbasislegierungen kommen in Dichtungssystemen von Flugtriebwerken zum Einsatz. Die aus Effizienzgründen angestrebten geringen Dichtspalte bedingen während des Triebwerksbetriebs ein sogenanntes Anstreifen zwischen der feststehenden Wabenstruktur und der Spitze der rotierenden Turbinenschaufel. Hierbei kann es zur Schädigung der beteiligten Werkstoffe kommen. Das in dieser Arbeit entwickelte mikrostrukturbasierte Modell der Wabenstruktur bietet ein leistungsfähiges Werkzeug zur Ermittlung einer anstreifoptimierten Wabengeometrie und einer maßgeschneiderten Mikrostruktur des Wabenwerkstoffs.
Aktualisiert: 2021-12-30
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Die ausschließliche Erfüllung von Kundenanforderungen ist für Dienstleistungsunternehmen führender Volkswirtschaften nicht mehr ausreichend, um wettbewerbsfähig zu sein. Dienstleistungsunternehmen müssen zunehmend auf die Produktivität achten. Das in dieser Arbeit entwickelte Modell erlaubt es Anwendern, methodisch unterstützend und strukturiert die Produktivität von Dienstleistungsprozessen zu erfassen und zu bewerten.
Aktualisiert: 2022-09-21
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Schwer zerspanbare Nickelbaislegierungen werden nach dem Stand der Technik mit Räumwerkzeugen aus Schnellarbeitsstahl geräumt. Schnellarbeitsstahl verliert ab einer Temperatur von 600°C seine Warmfestigkeit. Daraus resultieren kurze Werkzeugstandzeiten und geringe Schnittgeschwindigkeiten. Diese Arbeite leistet einen Beitrag zur Entwicklung von Räumwerkzeugen aus Hartmetall mit dem Ziel die Werkzeugstandzeiten zu erhöhen und die Schnittgeschwindigkeiten zu steigern.
Aktualisiert: 2021-07-10
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Die Bearbeitung der Nickelbasislegierung Inconel 718 stellt, vor allem aufgrund der Materialeigenschaften wie z. B. der niedrigen Wärmeleitfähigkeit, große Herausforderungen an die spanende Fertigung. Im Rahmen dieser Dissertation wurden technologische Untersuchungen zum Drehen und Bohren von Inconel 718 durchgeführt. Durch geeignete Bearbeitungsstrategien konnte das Leistungspotenzial der bereits etablierten PCBN-Wendeschneidplatte noch stärker ausgenutzt werden, um die Bearbeitungsergebnisse zum Drehen von Inconel 718 weiter zu verbessern. Für eine effiziente Bohrbearbeitung wurden günstige Prozessparameter und geeignete Werkzeugkonzepte ermittelt.
Aktualisiert: 2019-03-15
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