Hochtemperaturkorrosion kann die mechanische Belastbarkeit und damit die
zu erwartende Lebensdauer von aus Nickelbasislegierungen gefertigten
Bauteilen, die verbreitet im Gasturbinenbau für Flugzeuge und Kraftwerke
eingesetzt werden, stark herabsetzen. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit
wurde eine elektromagnetische Prüftechnik entwickelt, welche in der Lage ist
Schädigungen durch Hochtemperaturkorrosion an Bauteilen aus Nickelbasislegierungen
zuverlässig zerstörungsfrei zu detektieren.
Zusätzlich ermöglicht die entwickelte Prüftechnik die zerstörungsfreie
Charakterisierung des Randzonenzustands und der Mikrostruktur direkt im
Bauteil, sodass anhand von Lage, Größe und Ausprägung der Schädigungen
eine Bewertung des Bauteilzustands vorgenommen werden kann. Die
Befundung mit der entwickelten zerstörungsfreien Prüftechnik ermöglicht
eine datengetriebene Entscheidung über die weitere Verwendung des
Bauteils unter Berücksichtigung sicherheitsrelevanter und ökonomischer
Gesichtspunkte. Neben der Detektion von Schädigungen in einem frühen
Stadium kann so der rein präventive Austausch funktionstüchtiger Bauteile
vermieden werden.
Aktualisiert: 2022-09-09
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Hochtemperaturkorrosion kann die mechanische Belastbarkeit und damit die
zu erwartende Lebensdauer von aus Nickelbasislegierungen gefertigten
Bauteilen, die verbreitet im Gasturbinenbau für Flugzeuge und Kraftwerke
eingesetzt werden, stark herabsetzen. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit
wurde eine elektromagnetische Prüftechnik entwickelt, welche in der Lage ist
Schädigungen durch Hochtemperaturkorrosion an Bauteilen aus Nickelbasislegierungen
zuverlässig zerstörungsfrei zu detektieren.
Zusätzlich ermöglicht die entwickelte Prüftechnik die zerstörungsfreie
Charakterisierung des Randzonenzustands und der Mikrostruktur direkt im
Bauteil, sodass anhand von Lage, Größe und Ausprägung der Schädigungen
eine Bewertung des Bauteilzustands vorgenommen werden kann. Die
Befundung mit der entwickelten zerstörungsfreien Prüftechnik ermöglicht
eine datengetriebene Entscheidung über die weitere Verwendung des
Bauteils unter Berücksichtigung sicherheitsrelevanter und ökonomischer
Gesichtspunkte. Neben der Detektion von Schädigungen in einem frühen
Stadium kann so der rein präventive Austausch funktionstüchtiger Bauteile
vermieden werden.
Aktualisiert: 2022-09-09
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Der Stand der Forschung zur Leistungssteigerung von Bohrwerkzeugen umfasst, neben der gezielten Anpassung ihrer Geometrien und Oberflächeneigenschaften, auch die Einbringung eines freiflächenseitigen Absatzes hinter der Schneide. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde dieses Prinzip angewendet und weiterentwickelt, um die erzielbare Prozessproduktivität zu erhöhen. Zu diesem Zweck wurden die zugrunde liegenden Effekte mithilfe neuer Analysemethoden systematisch untersucht, zunächst in Form einer angepassten Modifikation der Hauptfreifläche umgesetzt und die dabei gewonnenen Erkenntnisse schließlich zur Entwicklung einer ganzheitlichen Freiflächenmodifikation genutzt.
Aktualisiert: 2022-12-01
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Superlegierungen gehören zu den am schwersten zu bearbeitenden Werkstückwerkstoffen überhaupt. Folglich ist die konventionelle Bearbeitung mit Hartmetall- oder HSS-Werkzeugen, insbesondere im unterbrochenen Schnitt, zeit- und kostenintensiv. Die Entwicklung von besonders bruchzähen Schneidkeramiken ermöglicht jedoch neuerdings drastische Steigerungen der anwendbaren Schnittgeschwindigkeiten. Beim Hochleistungsfräsen von geschmiedeten, konventionell vergossenen und einkristallinen Ni-Basissuperlegierungen lassen sich die Schnittgeschwindigkeiten im Vergleich zur konventionellen Bearbeitung um den Faktor 40 erhöhen. Die Zerspanergebnisse finden in FEM-Simulationen Bestätigung, da die Einflüsse der Bearbeitungsparameter auf die simulierten Zerspankraftkomponenten gut mit den experimentellen Ergebnissen übereinstimmen. Mit Hilfe einer neu entwickelten Methode zur Bestimmung der Prozesstemperaturen bei der Fräsbearbeitung mit hohen Spindeldrehzahlen können weiterhin die thermischen Zusammenhänge der Zerspanprozesse geklärt werden. Die Methode basiert dabei auf einer Analyse der Oxidbildung an den erzeugten Spänen. Schließlich zeigen Vergleiche der Fertigungskosten auch das große wirtschaftliche Potenzial des Hochleistungsfräsens dieser speziellen Werkstoffgruppe.
Aktualisiert: 2019-01-24
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In dieser Arbeit wird das Verhalten zweier Nickelbasislegierungen unter thermisch-mechanischer Ermüdungsbeanspruchung bei verschiedenen Phasenlagen zwischen mechanischer Dehnung und Temperatur untersucht. Der Schwerpunkt liegt auf der Charakterisierung der Mikrostrukturen sowie der Schädigungsmechanismen in Abhängigkeit der Phasenlage. Aufbauend auf den Erkenntnissen wird ein Modell für die Lebensdauerbeschreibung vorgeschlagen.
Aktualisiert: 2021-02-11
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