HiTeCC
Kontakt
Experimentelles und Calphad-basiertes Screeing mit hohem Durchsatz von CCAs (Hi-TeCC) - Identifizierung und Erforschung neuer Legierungen mit herausragenden mechanischen Eigenschaften
Motivation
Durch die Entwicklung von Multi-Element-Legierungen (MPEAs) entstanden in den letzten 20 Jahren neue Möglichkeiten für das Design metallischer Werkstoffe. Infolge dessen erfuhr die Forschung in diesem Bereich weltweit starkes Interesse. Nichtsdestotrotz konnte bisher jedoch nur ein Bruchteil der möglichen MPEAs untersucht werden, da sich diese durch vier oder mehr ‚Basiselemente‘ (jedes mit hohem atomarem Anteil zwischen 5-35 Atom%) auszeichnen. Obwohl sie potentiell als Strukturwerkstoffe geeignet sind, können die meisten der bisher bekannten einphasigen MPEAs (Hochentropielegierungen, HEAs) in Bezug auf mechanische Eigenschaften nicht mit etablierten Stahlsorten und Nickelbasis-Legierungen konkurrieren. Diesbezüglich ist die Übertragung der in diesen Werkstoffsystemen erfolgreichen Konzepte der Ausscheidungs-/Mehrphasenhärtung durch eine Erweiterung von einphasigen HEAs zu mehrphasigen Legierungen mit komplexer Zusammensetzung (CCAs) ein vielversprechender Weg. Eine umfassende Untersuchung und zielgerichtete Optimierung von HEAs und CCAs kann nur durch umfassendes Legierungsscreening, also einer Kombination von thermodynamischen Simulationen und Experimenten mit hohem Durchsatz, erreicht werden.
Vorgehensweise
- Thermodynamische Calphad Modellierung der Systeme Ni-V, Al-Co-Fe, Al-Co-Mn und Al-Ni-V.
- Aufbau einer thermodynamischen Datenbank mit den Elementen Al, Co, Cr, Fe, Mn, Ni, V und C.
- Identifizierung erfolgsversprechender Legierungen mit thermodynamischen Calphad Berechnungen
Projektpartner
IEHK
Förderhinweise
Gefördert von DFG im Rahmen vom SPP 2006: Legierungen mit komplexer Zusammensetzung - Hochentropielegierungen (CCA – HEA). Projektnummer: 388166069.