Einkristallerstarrung stark lokal unterkühlter Superlegierungsschmelzen (Autonome Gerichtete Erstarrung):
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| Published: |
Aachen
Shaker
2001
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| Series: | Forschung, Entwicklung, Ergebnisse / Gießerei-Institut
25 |
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INHALT
0
KURZFASSUNG
.
I
1
EINLEITUNG
UND
ZIELSETZUNG
.
1
2
GERICHTETE
ERSTARRUNG
-
GRUNDLAGEN
UND
UEBERSICHT
.
5
2.1
GRUNDLAGEN
DER
ERSTARRUNG
.
5
2.1.1
DENDRITISCHES
WACHSTUM
.
6
2.1.2
ERSTARRUNG
UNTERKUEHLTER
SCHMELZEN
.
11
2.2
EINKRISTALLERSTARRUNG
VON
NI-BASIS-SUPERLEGIERUNGEN
.
16
2.2.1
LEGIERUNGEN
.
18
2.2.2
PROZESS
UND
GEFUEGEKENNGROESSEN
.
27
2.2.3
GEFUEGEFEHLER
EINKRISTALLINER
STRUKTUREN
UND
IHRE
URSACHEN
.
33
2.3
VERFAHREN
ZUR
HERSTELLUNG
EINKRISTALLINER
TURBINENSCHAUFELN
.
38
2.3.1
BRIDGMAN-VERFAHREN
UND
SEINE
MODIFIKATIONEN
.
39
2.3.2
ANDERE
VERFAHREN
.
46
2.3.3
AUTONOME
EINKRISTALLERSTARRUNG
.
48
2.4
NUMERISCHE
PROZESSSIMULATION
MIT
CASTS
.
51
2.4.1
KONVENTIONELLE
GERICHTETE
ERSTARRUNG
.
52
2.4.2
MODELLIERUNG
DER
AUTONOMEN
EINKRISTALLERSTARRUNG
.
52
3
GRUNDLEGENDE
UNTERSUCHUNGEN
ZUR
AUTONOMEN
EINKRISTALLERSTARRUNG
.
54
3.1
FORMSTOFFSYSTEME
UND
FORMSCHALENHERSTELLUNG
.
54
3.2
VERSUCHSAUFBAU
ZUR
EINKRISTALLINEN
ERSTARRUNG
ZYLINDRISCHER
STAEBE
.
57
3.3
VERSUCHSDURCHFUEHRUNG
UND
VARIATION
DER
PROZESSPARAMETER
.
61
3.4
ANALYSE
DER
EINKRISTALLERSTARRUNG
UNTERKUEHLTER
SCHMELZEN
.
61
3.5
KONTROLLE
DES
UNTERKUEHLUNGSGRADES
UND
DER
KRISTALLORIENTIERUNG
.
68
3.6
GEFUEGECHARAKTERISIERUNG
.
69
3.6.1
DENDRITENARMABSTAENDE
.
69
3.6.2
POROSITAET
.
71
3.7
NUMERISCHE
SIMULATION
DER
AUTONOMEN
ERSTARRUNG
ZYLINDRISCHER
PROBEN
.
74
4
AUTONOME
EINKRISTALLERSTARRUNG
VON
FLUGZEUGTURBINENSCHAUFELN
.
79
4.1
GEOMETRISCHE
ANORDNUNG
DER
SCHAUFELN
IM
TRAUBENAUFBAU
.
80
4.2
VERSUCHSDURCHFUEHRUNG
UND
VARIATION
DER
PROZESSPARAMETER
.
82
4.3
MASSIVE
TURBINENSCHAUFELN
.
84
4.3.1
ANALYSE
DES
ERSTARRUNGSVERHALTENS
.
84
4.3.2
MIKROSTRUKTUR
.
89
4.3.2.1
DENDRITENARMABSTAENDE
.
89
4.3.2.2
POROSITAET
.
91
4.4
HOHLGEGOSSENE
TURBINENSCHAUFELN
.
94
4.4.1
ANALYSE
DES
ERSTARRUNGSVERHALTENS
.
94
4.4.2
MIKROSTRUKTUR
.
95
4.4.2.1
DENDRITENARMABSTAENDE
.
95
4.4.2.2
POROSITAET
.
97
5
AUTONOME
EINKRISTALLERSTARRUNG
GROSSER
TURBINENSCHAUFELN
.
101
5.1
EXPERIMENTE
MIT
GROSSEN
TURBINENSCHAUFELN
IM
KONVENTIONELLEN
VAKUUM-OFEN
101
5.1.1
VERSUCHSAUFBAU
UND
VARIATION
DER
PROZESSPARAMETER
.
101
5.1.2
CHARAKTERISIERUNG
DES
ERSTARRUNGSVERHALTENS
.
104
5.1.3
MIKROSTRUKTUR
.
109
5.1.3.1
DENDRITENARMABSTAENDE
.
109
5.1.3.2
POROSITAET
.
109
5.1.4
NUMERISCHE
SIMULATION
DER
ERSTARRUNG
GROSSER
TURBINENSCHAUFELN
.
111
5.2
EXPERIMENTE
MIT
FLUESSIGMETALLKUEHLUNG
IM
LABORMASSSTAB
.
115
5.2.1
VERSUCHSKONZEPT
UND
VERSUCHSDURCHFUEHRUNG
.
116
5.2.2
PROZESSTECHNISCHE
BESONDERHEITEN
UND
ANALYSE
DER
ERSTARRUNG
.
118
5.2.3
MIKROSTRUKTUR
.
124
5.2.3.1
DENDRITENARMABSTAENDE
.
124
5.2.3.2
POROSITAET
.
126
5.2.4
RELEVANZ
DER
EXPERIMENTE
FUER
DIE
TECHNISCHE
ANWENDUNG
.
126
6
DISKUSSION
DER
ERGEBNISSE
UND
AUSBLICK
.
127
7
LITERATUR
.
132 |
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