Untersuchungen der Strukturstabilität von Ni-(Fe) - JUWEL ...
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3 EXPERIMENTE<br />
Experimente<br />
Diese Arbeit ist Teil des DFG (Deutsche Forschungsgemeinschaft)-Projektes DT5, das sich<br />
mit <strong>der</strong> Legierungsentwicklung <strong>von</strong> Turbinenrotoren für Dampfturbinen mit<br />
Arbeitstemperaturen über 700°C beschäftig. Das DT5-Projekt ist inzwischen abgeschlossen<br />
und bestand aus zwei Phasen. In <strong>der</strong> ersten Phase wurden drei Modellwerkstoffe (drei<br />
<strong>Ni</strong>-Basis Superlegierungen mit unterschiedlichen Härtungsmechanismen: Inconel 617,<br />
Inconel 706 und Waspaloy), auf ihre Warmfestigkeit, Langzeitgefügestabilität,<br />
Herstellbarkeit, Defekt-Toleranz und Umgebungsbeständigkeit gründlich untersucht. Mit<br />
Hilfe <strong>der</strong> experimentellen Ergebnisse aus <strong>der</strong> ersten Phase wurden in <strong>der</strong> zweiten Phase zwei<br />
neue Legierungen DT706 (auf Basis des Inconel 706) und DT750 (auf Basis des Waspaloy)<br />
entwickelt und systematisch untersucht.<br />
Abbildung 3.1: Partner und Aufgaben im DT-5 Projekt<br />
In Abbildung 3.1 ist die Struktur des DT5-Projektes (Projektpartner und Aufgabenverteilung)<br />
schematisch dargestellt. Die Aufgaben des IWV-2, also auch dieser Arbeit, war die<br />
Interpretation <strong>der</strong> Gefügevorgänge unter starker Berücksichtigung <strong>der</strong> TEM-Analysen<br />
gerichtet.<br />
3.1 Versuchswerkstoffe und Wärmebehandlungen<br />
Gegenstand <strong>der</strong> <strong>Untersuchungen</strong> im DT5-Projekt waren die <strong>Ni</strong>-Basisschmiedewerkstoffe<br />
Inconel 617, Inconel 706 und Waspaloy, die als modellhafte Werkstoffe stellvertretend für<br />
jeweils ganze Werkstoffklassen mit unterschiedlichen Härtungsmechanismen ausgewählt<br />
worden waren. Tabelle 3.1 zeigt die chemische Zusammensetzung <strong>der</strong> untersuchten<br />
Legierungen.<br />
<strong>Ni</strong> <strong>Fe</strong> Cr Nb Ti Al Co Mo C B N<br />
Inconel 617 Bal. 0,5 22,0 - 0,55 1,11 12,9 9,05 0,06 0,001 -<br />
Waspaloy Bal. 0,57 19,35 0,01 3,13 1,22 14,0 4,52 0,033 0,005 0,003<br />
DT750 Bal. 0,61 19,31 1,51 1,49 1,34 13,97 4,39 0,027 0,005 0,014<br />
Inconel 706 Bal. 37,05 15,65 2,98 1,54 0,26 0,05 - 0,008