Multikriterielle Optimierung

In dieser Arbeitsgruppe wird eine Software zur multikriteriellen Optimierung entwickelt. Im speziellen wird diese Software auf die Legierungsentwicklung von Nickel-Basis Legierungen angewendet. Im Fokus stehen hierbei die deterministischen und probabilistischen Modelle zur Findung aller optimalen Lösungen (Pareto Front) im vorgegebenen Suchraum. Durch die Entwicklung der CALPHAD-Methode in den vergangenen Jahrzehnten eröffnen sich neue Möglichkeiten zur Ergänzung der klassischen Legierungsentwicklungsverfahren, vor allem was die Vorhersage von physikalischen Eigenschaften und Merkmalen der Mikrostruktur angeht. Die meisten Eigenschaftsmodelle beruhen grundlegend auf thermodynamischen oder kinetischen Berechnungen, die mit einer Programmierschnittstelle (TC-API) zur kommerziellen Software ThermoCalc bzw. DICTRA erfolgen.
Die Förderung dieser Arbeitsgruppe erfolgt durch den Sonderforschungsbereich SFB TR 103 „Vom Atom zum Einkristall“ (http://www.sfb-transregio103.de/).

Ansprechpartner:

- Dr.-Ing. Matthias Markl

Gleichgewichtsphasenanteile und Scheil-Erstarrung berechnet mit der Calphad-Methode
()

Optimierung von Dichte, Mischkristallhärtung und Solidustemperatur für Co-Legierungen mit und ohne Rh
()

3D-Paretofront der Optimierung von Dichte, Mischkristallhärtung und γ‘-Phasenanteil
()

4D-Paretofront der Optimierung von Dichte, Mischkristallhärtung, Sensitivität und Verletzungsanteil von Restriktionen
()

Gleichgewichtsphasenanteile und Scheil-Erstarrung berechnet mit der Calphad-Methode

Optimierung von Dichte, Mischkristallhärtung und Solidustemperatur für Co-Legierungen mit und ohne Rh

3D-Paretofront der Optimierung von Dichte, Mischkristallhärtung und γ‘-Phasenanteil

4D-Paretofront der Optimierung von Dichte, Mischkristallhärtung, Sensitivität und Verletzungsanteil von Restriktionen

Publikationen:

Wahlmann B., Leidel D., Markl M., Körner C.:
Numerical Alloy Development for Additive Manufacturing towards Reduced Cracking Susceptibility
In: Crystals 11 (2021)
ISSN: 2073-4352
DOI: 10.3390/cryst11080902
Müller A., Sprenger M., Ritter N., Rettig R., Markl M., Körner C., Singer R.:
MultOpt++: a fast regression-based model for the constraint violation fraction due to composition uncertainties
In: Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering 27 (2019)
ISSN: 0965-0393
DOI: 10.1088/1361-651X/aaf01e
Müller A., Roslyakova I., Sprenger M., Git P., Rettig R., Markl M., Körner C., Singer R.:
MultOpt++: a fast regression-based model for the development of compositions with high robustness against scatter of element concentrations
In: Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering 27 (2019)
ISSN: 0965-0393
DOI: 10.1088/1361-651X/aaf0b8
Markl M., Müller A., Ritter N., Hofmeister M., Naujoks D., Schaar H., Abrahams K., Frenzel J., Subramanyam APA., Ludwig A., Pfetzing-Micklich J., Hammerschmidt T., Drautz R., Steinbach I., Rettig R., Singer R., Körner C.:
Development of Single-Crystal Ni-Base Superalloys Based on Multi-criteria Numerical Optimization and Efficient Use of Refractory Elements
In: Metallurgical and Materials Transactions A-Physical Metallurgy and Materials Science 49A (2018), S. 4134-4145
ISSN: 1073-5623
DOI: 10.1007/s11661-018-4759-0
Rettig R., Matuszewski K., Müller A., Helmer H., Ritter N., Singer R.:
Development of a low-density rhenium-free single crystal nickel-based superalloy by application of numerical multi-criteria optimization using thermodynamic calculations
13th International Symposium on Superalloys, SUPERALLOYS 2016 (Seven Springs, 11. September 2016 - 15. September 2016)
In: M. Hardy, E. Huron, U. Glatzel, B. Griffin, B. Lewis, C. Rae, V. Seetharaman, S. Tin (Hrsg.): Superalloys 2016: Proceedings of the 13th Intenational Symposium of Superalloys 2016
DOI: 10.1002/9781119075646.ch4
Wahlmann B., Bandorf J., Volz N., Förner A., Pröbstle J., Multerer K., Göken M., Markl M., Neumeier S., Körner C.:
Numerical Design of CoNi-Base Superalloys With Improved Casting Structure
In: Metallurgical and Materials Transactions A-Physical Metallurgy and Materials Science (2022)
ISSN: 1073-5623
DOI: 10.1007/s11661-022-06870-4
Titz K., Vollhüter J., Randelzhofer P., Neumeier S., Göken M., Wahlmann B., Körner C.:
Design and Characterization of a Novel NiAl–(Cr,Mo) Eutectic Alloy
In: Advanced Engineering Materials (2024)
ISSN: 1438-1656
DOI: 10.1002/adem.202302079
Wahlmann B.:
Numerische Entwicklung von Superlegierungen für den Guss und die Additive Fertigung (Dissertation, 2024)
Gaag T., Weidinger J., Bandorf J., Lux V., Wahlmann B., Neumeier S., Zenk C., Körner C.:
Experimental Validation of Property Models and Databases for Computational Superalloy Design
In: Advanced Engineering Materials (2024)
ISSN: 1438-1656
DOI: 10.1002/adem.202401051
Kammermeier E., Weidinger J., Ionov I., Ramsperger M., Wahlmann B., Körner C., Zenk C.:
Accelerating Alloy Development for Additive Manufacturing
15th International Symposium on Superalloys, ISS 2024 (Pennsylvania, PA, 8. September 2024 - 12. September 2024)
In: Jonathan Cormier, Ian Edmonds, Stephane Forsik, Paraskevas Kontis, Corey O’Connell, Timothy Smith, Akane Suzuki, Sammy Tin, Jian Zhang (Hrsg.): Minerals, Metals and Materials Series 2024
DOI: 10.1007/978-3-031-63937-1_11