R. Guntlin, L. Sturz, U. Hecht, G. Zimmermann

Energieeinsparung und Emissionsreduktion - für die Umsetzung dieser Ziele im Automobil- und Triebwerksbau werden Titan-Aluminide und eine Reihe anderer Hochleistungswerkstoffe eingesetzt. Komponenten wie Turboladerräder und Turbinenschaufeln werden zu einem großen Teil im Feinguss hergestellt. Die aktuelle Forschung zielt darauf hin, die prozesstechnischen Möglichkeiten des Feingusses von Aluminiden noch umfassender und bauteilgerecht auszuschöpfen. Eine Schlüsselrolle kommt hier der Entstehung der Mikrostruktur im erstarrenden Gussteil zu, denn schon wahrend der Erstarrung werden die späteren mechanischen Eigenschaften geprägt. Kritische Erstarrungsparameter, die zu morphologischen Übergängen fuhren, sind besonders relevant, z.B. der Übergang von kolumnarer zu äquiaxialer Kornstruktur ("CET"). Ob so ein Übergang in einem Gussteil geschieht, und falls ja an welcher Stelle, ist eminent wichtig. Forschung unter Mikrogravitation (µg) leistet einen außergewöhnlichen Beitrag zum Verständnis des CET: Auf der Erde stellt sich der experimentelle Nachweis der CET-Bedingungen als relativ schwierig dar, weil Sedimentation oder Auftrieb der Körner und Konvektion in der Schmelze stattfinden. Unter Schwerelosigkeit sind diese Effekte vernachlässigbar. Dadurch ist es möglich, belastbare experimentelle Daten zu erzeugen und mit Vorhersagen diverser CET-Modelle zu vergleichen. Für Aluminiumlegierungen wurde dies bereits in umfangreichen Untersuchungen getan. MAXUS-Experimente haben zum heutigen Verständnis der CET-Bedingungen erfolgreich beigetragen und werden hier zusammenfassend dargestellt. Es ist folgerichtig und notwendig, dieses Wissen auch für moderne Hochleistungswerkstoffe zu erweitern und in der Praxis anzuwenden. Um den Schritt in die Anwendung zu meistern, werden zukünftige Experimente und Modelle den Einfluss von Strömung und Auftrieb explizit behandeln müssen. Grundlegende Modellansätze sind schon vorhanden. Für Experimente steht ESA s Zentrifuge zur Verfügung, mit deren Hilfe es möglich sein sollte, µg- Experimente sinnvoll zu ergänzen und ein breites Spektrum von Beschleunigungs-Szenarien zu testen.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2009, Aachen

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 8 Seiten

DGLR-Bericht, 2009, 2009-04, Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2009 - Tagungsband - Ergänzung; S.1-8; 2009; Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn

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in getr. Zählung;

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