Feingießen und Hochtemperaturwerkstoffe

Die Arbeitsgruppe verfügt über zwei Feingussanlagen unterschiedlicher Größen (Abgussgewichte max. 10 kg bzw. max. 0,6 kg), in denen innovative Kühltechnologien realisiert werden können. Basierend auf Erfahrungen mit der Flüssigmetallkühlung (LMC – Liquid Metal Cooling) wird für das Feingießen von Superlegierungen ein neues innovatives Kühlverfahren entwickelt, das auf einem Wirbelbett beruht (FCBC – Fluidized Carbon Bed Cooling). Im Vergleich zu kommerziellen Verfahren konnte gezeigt werden, dass FCBC über ein größeres Kühlpotential verfügt. In Kombination mit einem dynamischen Baffle kann ein höherer axialer Temperaturgradient erzielt werden. Ziele des Vorhabens sind ein tiefes Prozessverständis sowie Prozessoptimierung, die an einer Prototypengießanlage vollzogen wird. Eine weitere Motivation bildet das Potential zur Legierungsentwicklung, das sich durch die feinere Mikrostruktur der Gussteile ergibt. Die Materialentwicklung erfolgt dabei in enger Kooperation mit der Arbeitsgruppe Hochleistungslegierungen des Lehrstuhls.
Diese Arbeiten sind eingebettet im SFB/Transregio 103 (http://www.sfb-transregio103.de/).

• Hofmeister M.:
  Entwicklung eines wirbelbettbasierten Feingussverfahrens zur Verbesserung der Erstarrungsmikrostruktur von gerichtet erstarrten Superlegierungsbauteilen (Dissertation, 2020)
• Horst OM., Adler D., Git P., Wang H., Streitberger J., Holtkamp M., Jöns N., Singer R., Körner C., Eggeler G.:
  Exploring the fundamentals of Ni-based superalloy single crystal (SX) alloy design: Chemical composition vs. microstructure
  In: Materials & Design 195 (2020), Art.Nr.: 108976
  ISSN: 0264-1275
  DOI: 10.1016/j.matdes.2020.108976
• Zenk C., Volz N., Zenk C., Felfer P., Neumeier S.:
  Impact of the Co/Ni-Ratio on Microstructure, Thermophysical Properties and Creep Performance of Multi-Component γ′-Strengthened Superalloys
  In: Crystals 10 (2020), S. 1058
  ISSN: 2073-4352
  DOI: 10.3390/cryst10111058
• Horst OM., Ibrahimkhel S., Streitberger J., Wochmjakow N., Git P., Scholz F., Thome P., Singer R., Körner C., Frenzel J.,  Eggeler G.:
  On the Influence of Alloy Composition on Creep Behavior of Ni-Based Single-Crystal Superalloys (SXs)
  14th International Symposium on Superalloys, Superalloys 2021 (Seven Springs, PA, 12. September 2021 - 16. September 2021)
  In: Sammy Tin, Mark Hardy, Justin Clews, Jonathan Cormier, Qiang Feng, John Marcin, Chris O'Brien, Akane Suzuki (Hrsg.): Minerals, Metals and Materials Series 2020
  DOI: 10.1007/978-3-030-51834-9_6
• Zenk C., Volz N., Bezold A., Huber LK., Eggeler Y., Spiecker E., Göken M., Neumeier S.:
  The Effect of Alloying on the Thermophysical and Mechanical Properties of Co–Ti–Cr-Based Superalloys
• Volz N., Zenk C., Halvaci T., Matuszewska K., Neumeier S., Göken M.:
  Castability and Recrystallization Behavior of γ′-Strengthened Co-Base Superalloys
• Göhler T.:
  Designkriterien für rheniumreduzierte Nickelbasis-Einkristalllegierungen: Identifikation und rechnergestützte Umsetzung (Dissertation, 2016)