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Vortrag (20 Min. Vortrag, 5 Min. Diskussion, 5 Min. Raumwechsel)

Verformungsinduzierte Ausscheidung der intermetallischen Laves Phase in hochwarmfesten ferritischen Stählen

Mittwoch (18.09.2019)
17:00 - 17:30 Uhr Eselstall

Einphasige, mittels Laves Phase verfestigte, ferritische Stähle mit einem Chromgehalt von 17 Gew.-% weisen potenziell eine ausreichende Beständigkeit gegenüber Wasserdampf bei hohen Temperaturen auf. Diese Stähle sind für den Einsatz in der nächsten Generation von super-kritischen thermischen Energiewandlungssystemen konzipiert. Da die Löslichkeit von Kohlenstoff und Stickstoff im ferritischen Gefüge zu niedrig ist, kann nicht die erforderte Kriechfestigkeit allein mittels einer Ausscheidung von Karbiden, Nitriden und Karbonitriden, erzielt werden. Das Legieren mit Wolfram, Niob und Silizium ermöglicht, durch die mischkristall- und ausscheidungsverfestigende Wirkung, die gewünschte Kombination von der hohen Oxidations- und Kriechbeständigkeit zu erreichen. Durch die Legierungselemente wird die Bildung verfestigender feinverteilter Ausscheidungsteilchen von der intermetallischen (Fe,Si,Cr)2(W,Nb)-Laves Phase gefördert.

Bei Legierungsoptimierung wurde eine Maximierung des Volumenanteils der Laves Phase und eine Vermeidung der Bildung der versprödenden σ-Phase angestrebt. Die gezielte Ausscheidung von Laves Phase Partikeln in einer gewünschten Morphologie und Menge und die Optimierung der entsprechenden Schmiedeprozessparameter wurde im Labormaßstab erreicht. Durch Auswertung der Parameter der Homogenisierungsglühung, der Umformtemperatur, sowie des Umformgrads und der Umformgeschwindigkeit konnte ein kompletter Herstellungsprozess entwickelt werden.

Die Herausforderung der Forschung besteht darin, den entwickelten Herstellungsprozess vom Labormaßstab in den industriellen Maßstab zu übertragen und die entsprechenden Prozessparameter anzupassen.

 

Sprecher/Referent:
Dipl.-Ing. Jana Pöpperlová
RWTH Aachen University
Weitere Autoren/Referenten:
  • Xiuru Fan
    Forschungszentrum Jülich
  • Dr. Bernd Kuhn
    Forschungszentrum Jülich
  • Prof. Wolfgang Bleck
    RWTH Aachen University