Hochtemperaturwerkstoffe

© Fraunhofer IFAM Dresden

Pulvermetallurgisch hergestellte Bauteile für die mechanische Prüfung bei erhöhter Temperatur bis 1.500°C

Thermomechanisch höchstbelastbare Werkstoffe sind in Zeiten immer weiter steigender Anforderungen, insbesondere hinsichtlich der Einsatztemperatur, fortwährend im Fokus der Materialforschung. Am Fraunhofer IFAM Dresden werden Werkstoffsysteme untersucht, die bevorzugt oder ausschließlich über pulvermetallurgische Routen herzustellen sind. Dazu zählt zum Einen die Herstellung entsprechender Pulver wie auch deren Verarbeitung zu Halbzeugen oder fertigen Bauteilen.

Materialsysteme

  • Refraktärmetall-basierte selbstpassivierende Werkstoffe
  • Superlegierungen auf Ni- und Fe-Basis
  • Hochtemperaturbeständige metallische Schäume
  • Hochwarmfeste Spezialwerkstoffe (ausscheidungs- und dispersionsgehärtet)
  • Funktionswerkstoffe (z. B. „functionally gradient materials“ (FGM))

Entwicklungsschwerpunkte

  • Anpassung des Eigenschaftsbildes für spezielle Anwendungsfälle durch Optimierung der Parameter Gefüge, Verstärkungskomponenten und Materialzusammensetzung
  • Optimierung des Oxidations- und Korrosionsverhaltens für den Einsatz unter extremen Bedingungen
  • Entwicklung von Korrosionsschutzschichten
  • Entwicklung und Anpassung von Herstellungstechnologien für Bauteile
  • Bestimmung geeigneter Formgebungs- und Wärmebehandlungsregimes
  • Herstellung von dispersionsgehärteten Spezialpulvern mittels Hochenergiemahlen
  • Entwicklung von Spezialpulvern durch verschiedene Beschichtungsverfahren
  • Sputtertargets

Anwendungsbeispiele

  • Bauteile aus MoSi2-X (Düsen, Matrizen, Kacheln etc.) für den Einsatz unter extremen oxidativen und korrosiven Bedingungen und höchsten Temperaturen bis zu 1.800°C (z. B. Verdüsung von Glasschmelzen; Müllverbrennungsanlagen)
  • Hochtemperaturbeständige metallische Schäume im Einsatz als Dieselrußfilter
  • Bauteile für die mechanische Prüfung im Hochtemperaturbereich (> 800°C)

Angebot

  • Entwicklung und Optimierung von Werkstoffen für spezielle Anwendungsfälle im Hochtemperaturbereich
  • Technologieentwicklung für die Bauteilherstellung
  • Entwicklung von Verfahren zur Ausbildung spezieller passivierender Schutzschichten
  • Bestimmung der mechanischen Eigenschaften von Werkstoffen von Raumtemperatur bis zu 1.600°C
  • Entwicklung und Modifizierung von metallischen, intermetallischen und metallisch-keramischen Spezialpulvern
  • Überführung und Up-Scaling der Ergebnisse zum Industriepartner