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Modelling the influence of microstructure on elastic properties and tensile damage behaviour of Mo-base silicide alloys

Autor :Praveen Goud Biragoni
Herkunft :OvGU Magdeburg, Fakultät für Maschinenbau
Datum :12.12.2007
 
Dokumente :
Dataobject from HALCoRe_document_00005011
 
Typ :Dissertation
Format :Text
Kurzfassung :Die verbesserten Eigenschaften der mehrphasigen Molybdänsilizid Werkstoffe für Hochtemperaturanwendungen bis 1300 °C haben es möglich gemacht, die derzeit für Komponenten von Gas- und Flugturbinen eingesetzten Ni-Basissuperlegierungen zu ersetzen. Für die Anwendungen als strukturelle Hochtemperaturmaterialien sind Kenntnisse des Schädigungsverhaltens, der elastischen Eigenschaften in Abhängigkeit von der Temperatur und deren Einfluss auf die Mikrostruktur gefordert. Die Materialeigenschaften und das gesamte Verhalten eines Kompositwerkstoffs hängen von der Mikrostruktur hinsichtlich der morphologischen Parameter wie Korngröße, Volumenanteil und Anordnung der Verstärkungsphase in der Matrix ab. In dieser Dissertation wurde an Mo-Si-B Legierungen der Einfluss der morphologischen Parameter der intermetallischen Phasen (Mo3Si und T2-Phase) und der Molybdänmischkristallmatrix auf das gesamte Verhalten der Legierung mittels numerischer Verfahren untersucht. An realen Mikrostrukturen und Voronoi Strukturen, die verschiedene Zusammensetzungen von Mo-Si-B Legierungen darstellen, wurden basierend auf der numerischen Homogenisierungstechnik Finite Element Simulation mittels ANSYS durchgeführt. Diese Ergebnisse wurden mit unterschiedlichen analytischen Methoden und mit experimentellen Ergebnissen einiger Legierungszusammensetzungen verglichen. Weiterhin wurden das Schädigungs- und Risswachstumsverhalten verschiedener zwei- und dreiphasiger Zusammensetzungen von Mo-Si-B Legierungen basierend auf der Element Elimination Technik (EET) mit Hilfe der Finite Element Methode simuliert. In diesem Ansatz erfolgte die Berechnung der Mikrostruktur auf Grundlage von „Voronoi tessellation“. Dabei wurde die Oberfläche in polygonale Zellen diskretisiert und jedes Polygon als ein Korn betrachtet. Die Bruchzähigkeit der Phase und ihre entsprechenden Korngrößen wurden bewertet und eine entsprechende Bruchspannung als Ausfallkriterium den einzelnen Körnern in jeder Materialphase zugeteilt. Der Einfluss von Korngröße und Volumenanteil verschiedener Kombinationen der einzelnen Phasen auf die Zugfestigkeit und die plastische Bruchdehnung der Mo-Si-B Legierungen ist untersucht worden.
Schlagwörter :Mo-Si-B alloys, Real microstructures, Voronoi structures, Microstructural characterization
Effective material properties, Damage and Crack growth, tensile strength, fracture toughness
Rechte :Dieser Text ist urheberrechtlich geschützt.
Größe :XV, 94 S.
 
Erstellt am :21.10.2008 - 10:34:45
Letzte Änderung :22.04.2010 - 08:55:05
MyCoRe ID :HALCoRe_document_00005011
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