Die hohe Steifigkeit bei gleichzeitig hoher Festigkeit und geringer Dichte von intermetallischen gamma-TiAl-Basis-Legierungen macht diese neue Werkstoffklasse auch für Anwendungen bei relativ niedrigen Temperaturen interessant, insbesondere für die Massenreduzierung von oszillierenden Motorenkomponenten wie Kolbenbolzen oder Pleuel. Ausgehend vom Legierungssystem TiAl-MoCuSi (MPIE Düsseldorf), das sich durch gute Zerspanbarkeit und hohe Festigkeit auszeichnet, wurde die chemische Zusammensetzung für den Anwendungsfall Pleuel optimiert: Ti-44,5Al-0,5Mo-1Cu-0,2Si (at.-%). Die Herstellung von Material erfolgte durch Erschmelzen der Legierung im Vakuum-Lichtbogenofen. Die resultierenden VAR-Ingots wurden mechanisch bearbeitet, gekapselt und zu Stäben und Profilen stranggepresst. Durch das entwickelte neue Kapseldesign mit einer sehr effektiven Diffusionssperre konnte die Homogenität des Strangpressgefüge sowohl für den Querschnitt als auch über die Stranglänge maßgeblich verbessert werden. Die stranggepressten Halbzeuge wurden bezüglich der chemischen Zusammensetzung, der Gefüge und der mechanischen Eigenschaften umfassend charakterisiert. Für Zerspanungsversuche, Umformversuche und die Herstellung von Pleuel wurden entsprechende Halbzeuge (entkapselte und teilbearbeitete Segmente von stranggepressten Stäben und Profilen) den Projektpartnern zur Verfügung gestellt.
Gamma-TiAl-Pleuel: Auslegung - Fertigungsprozess - Bauteilerprobung: Verbundforschungsprojekt, Teilprojekt der GfE Metalle und Materialien GmbH: Entwicklung, Herstellung und Bereitstellung von Halbzeugen für das Schmieden von Pleuel aus Gamma-TiAl , Laufzeit des Vorhabens: 01.01.2004 -31.12.2006
2007
21 Seiten, 20 Bilder, 2 Tabellen, 5 Quellen
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