Neuartige Verfahrenskombination zur Herstellung von Bauteilen auf Titanaluminid-Basis unter sauerstofffreier Atmosphäre

Das zentrale Ziel des Teilprojekts liegt in der Erhöhung der Konsolidierungsqualität von sauerstoffaffinen Pulvern durch eine Verarbeitung unter extrem Hochvakuum (XHV)-adäquaten Bedingungen, sowie durch eine zusätzliche Pulver-Desoxidation. Als Anwendung sollen TiAl-Pulver, aufgrund der Sauerstoffaffinität und gleichzeitig hohen Eigenschaftssensitivität in Abhängigkeit des Sauerstoffgehalts, betrachtet werden. Hierfür werden einerseits bekannte Prozesse wie das Matrizenpressen mit anschließenden Sintern, sowie das HIP-Verfahren untersucht, andererseits soll aufbauend auf diesen Erkenntnissen eine neuartige Verfahrenskombination entwickelt werden.

Die Basis für die unterschiedlichen Verfahren bildet die Grünlingsherstellung mittels Matrizenpressen unter XHV-adäquater Atmosphäre. Hierzu wird eine entsprechende Arbeitsumgebung aufgebaut, die es ermöglichen soll alle einzelnen Teilschritte (Handhabung, Pressen, Sintern) ohne eine Kontamination des verwendeten Pulvers durch Sauerstoff durchzuführen. Die gewonnenen Erkenntnisse beinhalten u. a. Wissen über die Wechselwirkungen zwischen Sauerstoffgehalt, Partikeldeformation, Verbundbildung und Gefügeentwicklung und fließen schließlich in eine neuartige Verfahrenskombination ein. Bei dieser sollen mit desoxidiertem und vorkompaktiertem TiAl-Pulver unter XHV-adäquater Atmosphäre befüllte Kapseln in einem Warmmassivverfahren ohne einen zusätzlichen Sinterprozess umgeformt werden. Durch die hohe thermomechanische Beanspruchung in der Kapsel sollen Diffusionsprozesse und Verschweißungen vereinfacht werden und somit in einem vollständigen Werkstoffverbund resultieren.