Niedertemperaturfügen von Ni-Basis-Superlegierungen mit Ni-Nanopartikeln

Vorhabenbeschreibung:

Im Forschungsvorhaben sollen Ni-nanopartikelhaltige Pasten für das Fügen von Ni-Basis-Superlegierungen untersucht werden. Dabei wird der Effekt der Schmelzpunktabsenkung von Nanopartikeln für ein Fügen bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen genutzt. Das Ziel besteht darin, Ni-Basis-Superlegierungen bei Temperaturen unter 1100 °C prozesssicher fügen zu können, um unerwünschte Gefügeveränderungen zu vermeiden, kombinierte Füge- und Wärmebehandlungsprozesse zu ermöglichen bzw. bereits ausscheidungsgehärtete Werkstoffe fügen zu können. Neben der Herstellung verschiedener Ni-Nanosuspensionen und deren Charakterisierung, werden Fügeversuche mit Ni-Basis- Superlegierungen unter Variation verschiedener Prozessparameter durchgeführt. Die Verbindungen werden bzgl. der entstehenden Mikrostruktur und des Festigkeitsverhaltens charakterisiert. Im Ergebnis werden Anleitungen für die Herstellung der Nanosuspensionen zur Verfügung gestellt, sodass Lot- bzw. Pastenhersteller diese herstellen und als innovatives Produkt in ihr Angebotsportfolio aufnehmen können. Zudem werden mit den Fügeversuchen die Zusammenhänge zwischen Prozessparametern und resultierenden Produkteigenschaften aufgezeigt, sodass die Ergebnisse direkt in die Praxis übertragen können. Mit der Vermeidung unerwünschter Gefügeveränderungen können KMU im Service- und Dienstleistungsgeschäft für den Gasturbinenmarkt qualitativ höherwertige Verbindungen (Komponenten mit längerer Lebensdauer) herstellen, aber auch gänzlich neue Anwendungen (Erweiterung der Produktpalette) erschließen. Zudem ergibt sich mit den angestrebten Ergebnissen eine deutlich erhöhte Flexibilität und Wirtschaftlichkeit bei der Fertigung (abgesenkte Fügetemperatur, kombinierter Füge und Wärmebehandlungsprozess).