Auswirkungen der Legierungszusammensetzung auf die Morphologie und die Festigkeit des Dendritennetzwerkes bei der gerichteten Erstarrung von Nickelbasis-Superlegierungen:
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| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS I
INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS I
FORMELZEICHEN III
1 MOTIVATION UND ZIELSETZUNG 1
2 GRUNDLAGEN 3
2.1 GERICHTET ERSTARRTE NICKELBASIS-SUPERLEGIERUNGEN 3
2.1.1 LEGIERUNGSENTWICKLUNG 3
2.1.2 PROZESSTECHNIK-HRS VAKUUM-FEINGUSS 5
2.1.3 ERSTARRUNG 7
2.1.4 BEVORZUGTE WACHSTUMSRICHTUNG 13
2.1.5 MIKROSTRUKTUR 14
2.2 HEISSRISSE 16
2.2.1 MODELLE ZUR BESCHREIBUNG DER
HEISSRISSNEIGUNG 16
2.2.2 EXPERIMENTELLE BESTIMMUNG DER HEISSRISSNEIGUNG 23
2.3 GRUNDGLEICHUNGEN ZUR BESCHREIBUNG DES
WAERMETRANSPORTS 25
2.4 MIKROSTRUKTURENTWICKLUNG NACH DER
PHASENFELDMETHODE 29
2.4.1 MULTIPHASENFELD- UND MULTIDIFFUSIONSGLEICHUNGEN 29
2.4.2 THERMODYNAMISCHE TRIEBKRAFT 37
2.5 MODELLE ZUR BESCHREIBUNG DER GRENZFLAECHENENERGIE 39
2.5.1 CLASSICAL NUCLEATION THEORY (CNT) 39
2.5.2 GENERAL NEAREST-NEIGHBOR BROKEN-BOND (NNBB)
MODELL 40
3 EXPERIMENTELLES VORGEHEN 42
3.1 LEGIERUNGSSERIE TURBO 42
3.1.1 STATISTISCHE VERSUCHSPLANUNG 43
3.1.2 LEGIERUNGSHERSTELLUNG 45
3.2 HRS-VAKUUM-FEINGIESSANLAGE 46
3.3 FORMSCHALEN UND GUSSKOERPERGEOMETRIE 48
3.4 PROBENPRAEPARATION 51
3.4.1 MAKROSKOPISCHE PROBENPRAEPARATION 51
3.4.2 POSITION DER PROBENENTNAHME 51
3.4.3 MIKROSKOPISCHE PROBENPRAEPARATION 52
3.5 MIKROSTRUKTURELLE GEFUEGEANALYSEN 52
3.5.1 MESSUNG DES DENDRITENSTAMMABSTANDES 52
3.5.2 MESSUNG DER VERTEILUNG DES Y/Y-EUTEKTIKUMS 53
3.5.3 GLIMMENTLADUNGSSPEKTROMETRIE (GDOES) 54
3.5.4 RUECKSTREUELEKTRONENBEUGUNG (EBSD) 54
3.6 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN 54
3.6.1 PROBENHERSTELLUNG 54
3.6.2 HEISSZUGVERSUCHE 55
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JL INHALTSVERZEICHNIS
4 ERGEBNISSE DER EXPERIMENTELLEN ARBEITEN 58
4.1 GELICHTETE ERSTARRUNG (DS) VON ZYLINDERFOERMIGEN GUSSTEILEN 58
4.1.1 DENDRITENSTAMMABSTAND 58
4.1.2 VOLUMENANTEIL UND MORPHOLOGIE
DES Y
/Y
-EUTEKTIKUMS 59
4.1.3 UEBERPRUEFUNG DER LEGIERUNGSZUSAMMENSETZUNG 63
4.2 GERICHTETE ERSTARRUNG (SC) VON PLATTENGEOMETRIEN 64
4.3 FESTIGKEIT DES GUSSGEFUEGES BEI DER ERSTARRUNG 65
4.3.1 HEISSZUGVERSUCH (GLEEBLE-TEST) 65
4.3.2 GIESSBARKEITSTEST 67
5 ERGEBNISSE DER NUMERISCHEN ARBEITEN 70
5.1 NUMERISCHE UNTERSUCHUNG DER PROZESSBEDINGUNGEN 70
5.1.1 MODELLIERUNG HRS-PROZESS 70
5.1.2 BERECHNUNG GEEIGNETER PROZESSPARAMETER 73
5.2 NUMERISCHE UNTERSUCHUNGEN ZUR ENTWICKLUNG
DER MIKROSTRUKTUR 79
5.2.1 MIKROSTRUKTURENTWICKLUNG IN ABHAENGIGKEIT VON DER
GRENZFLAECHENENERGIE 79
5.2.2 MODELL ZUR BERECHNUNG DER GRENZFLAECHENENERGIE 81
6 DISKUSSION 87
6.1 EINFLUSS DER LEGIERUNGSELEMENTE AUF DIE ERSTARRUNGSMORPHOLOGIE 87
6.2 BEWERTUNG DER FESTIGKEIT DES GUSSGEFUEGES BEI
DER ERSTARRUNG 90
6.2.1 HEISSZUGVERSUCH 90
6.2.2 GIESSBARKEITSTEST 92
6.3 BEWERTUNG DER ERSTARRUNGSMODELLIERUNG 94
6.3.1 BERECHNUNG VON ERSTARRUNGSBEDINGUNGEN 94
6.3.2 MIKROSTRUKTURENTWICKLUNG NACH DER
PHASENFELDMETHODE 95
6.3.3 BERECHNUNG DER GRENZFLAECHENENERGIE 99
7 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 102
LITERATURVERZEICHNIS 104
ANHANG A. ENERGIEINHALTE DER PHASEN 113
ANHANG B. ENTWICKLUNG DER MULTIPHASENFELDGLEICHUNGEN 115
ANHANG C. BERECHNUNGEN ZUR ANZAHL DER ATOME IN DER GRENZFLAECHE 118
ANHANG D. STOFFDATEN FUER DIE SIMULATION 119
ANHANG E. STABILITAETSGRENZE 120
ANHANG F. EINSTELLUNGEN FUER DIE ERSTARRUNGSSIMULATION MIT PROCAST 121
ANHANG G. EINSTELLUNGEN FUER DIE MIKROSTRUKTURSIMULATION MIT MICRESS....
122
ANHANG H. ERSTARRUNGSINTERVALL IM GUSSZUSTAND 124
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| spelling | Franke, Martin M. Verfasser aut Auswirkungen der Legierungszusammensetzung auf die Morphologie und die Festigkeit des Dendritennetzwerkes bei der gerichteten Erstarrung von Nickelbasis-Superlegierungen Martin M. Franke Erlangen FAU University Press 2013 VIII, 125 S. Ill., graph. Darst. txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier FAU Studien Materialwissenschaft und Werkstofftechnik 2 Zugl.: Erlangen-Nürnberg, Univ., Diss., 2013 Heißriss (DE-588)4159464-2 gnd rswk-swf Nickellegierung (DE-588)4135870-3 gnd rswk-swf Superlegierung (DE-588)4137767-9 gnd rswk-swf Gerichtete Erstarrung (DE-588)4456229-9 gnd rswk-swf Dendritische Kristallisation (DE-588)4149070-8 gnd rswk-swf (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Nickellegierung (DE-588)4135870-3 s Superlegierung (DE-588)4137767-9 s Gerichtete Erstarrung (DE-588)4456229-9 s Dendritische Kristallisation (DE-588)4149070-8 s Heißriss (DE-588)4159464-2 s DE-604 Erscheint auch als Online-Ausgabe urn:nbn:de:bvb:29-opus4-38327 FAU Studien Materialwissenschaft und Werkstofftechnik 2 (DE-604)BV041377619 2 http://d-nb.info/1043636897/04 Inhaltstext https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bvb:29-opus4-38327 Resolvingsystem kostenfrei Volltext http://opus4.kobv.de/opus4-fau/frontdoor/index/index/docId/3832 Verlag kostenfrei Volltext DNB Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=026825667&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
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