Das Projekt "Teilvorhaben: Mechanische Modelle für hybride Verbindungen^Entwicklung von laserbasierten Fügetechnologien für artungleiche Leichtbaukonstruktionen (LaserLeichter)^Teilvorhaben: Integration der entwickelten Verfahren, Prüf-/Messsysteme und Strahlführungssysteme in ein industrienahes, robotergestütztes Fertigungssystem, Teilvorhaben: Prozessentwicklung für das 3D-Laserstrahlschweißen von Stahl-Aluminium-Mischverbindungen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Laser Zentrum Hannover e.V..Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines 3D-Laserschweißverfahrens zum Fügen von Stahl-Aluminium-Mischverbindungen. Hierdurch wird die laserbasierte Herstellung von hybriden 3D-Strukturen möglich, die beispielsweise im Fahrzeugbau zu einer deutlichen Gewichtsreduzierung führen soll. Auf diese Weise werden sowohl eine Ressourcenschonung als auch eine deutliche Reduzierung der Schadstoffemission erfolgen. Es werden unterschiedliche 3D-Bauteilgeometrien aus der Mischverbindung Stahl-Aluminium hergestellt. Hierbei werden mehrere Aluminiumlegierungen und Stahlgüten verwendet. Da beim Schweißen dieser Verbindungen harte und spröde intermetallische Phasen auftreten, setzt dies eine umfangreiche Prozessentwicklung voraus, um deren Auftreten bzw. Ausbildung einzugrenzen. Dies wird durch eine spektroskopische Einschweißtiefenkontrolle gewährleistet, deren Funktionsprinzip bereits am LZH erfolgreich untersucht wird. Eine Implementierung des Spektrometers in ein Scannersystem ermöglicht eine Kontrolle der Elementdurchmischung bei der Erzeugung von 3D-Strukturen. Die im ersten Schritt aus Flachmaterial erzeugten Proben werden anhand von Festigkeitstests und metallographischen Analysen untersucht. Anschließend erfolgt die Überführung des Prozesses auf 3D-Strukturen und schließlich auf Demonstratorbauteile.
Das Projekt "Teilvorhaben: 'Prüfbarkeit von dickwandigen Bauteilen aus Nickellegierungen und Schweißverbindungen mit zerstörungsfreien Prüfmethoden - Teil III'^Robuste Modelle zur verbesserten Werkstoffausnutzung für aktuelle Turbinenschaufelwerkstoffe II (RoMoTurb II)^Robuste Modelle zur verbesserten Werkstoffausnutzung für aktuelle Turbinenschaufelwerkstoffe II (RoMoTurb II)^Korrosion und Verschlackung in Hochtemperaturkraftwerken mit neuen Werkstoffen - Teilprojekt: Vermeidung der Feuerraumwandkorrosion^Korrosion und Verschlackung in Hochtemperaturkraftwerken mit neuen Werkstoffen - Teilprojekt: Grundlegende Untersuchungen zur Belagsbildung und Korrosion von neuen Werkstoffen im 700 Grad C-Dampfkraftwerk^Robuste Modelle zur verbesserten Werkstoffausnutzung für aktuelle Turbinenschaufelwerkstoffe (RoMoTurb)^Korrosion und Verschlackung in Hochtemperaturkraftwerken mit neuen Werkstoffen - Teilvorhaben: Untersuchung und Modellierung der wasserdampfseitigen Oxidation und Schutzschichtbildung für Werkstoffe des 700 Grad C-Kraftwerks^COORETEC-Werkstoffe^Korrosion und Verschlackung in Hochtemperaturkraftwerken mit neuen Werkstoffen - Mineralfreisetzung, -umwandlung und -antransport, innovative Wandstärkenmessungen mit Ultraschall (verwendbar während des Betriebes)^Teilvorhaben: Prüfbarkeit von dickwandigen Bauteilen aus Nickellegierungen und Schweißverbindungen mit zerstörungsfreien Prüfmethoden^Material- und Prozeßtechnologie für ein modulares Konzept für Gasturbinen-Heißgasbauteile (ModulTurb)^Teilvorhaben: Untersuchungen zum langzeitigen Festigkeits- und Verformungsverhalten von Rohren und Schmiedeteilen aus Nickelbasislegierungen (Festigkeit NiBasis)^Korrosion und Verschlackung in Hochtemperaturkraftwerken mit neuen Werkstoffen - Teilvorhaben: Grundlegende experimentelle Untersuchungen zur Korrosion und Belagsbildung sowie Erweiterung von Modellen im Zusammenhang mit der Gesamtprozessbetrachtung und -optimierung^Robuste Modelle zur verbesserten Werkstoffausnutzung für aktuelle Turbinenschaufelwerkstoffe II (RoMoTurb II)^Robuste Modelle zur verbesserten Werkstoffausnutzung für aktuelle Turbinenschaufelwerkstoffe II (RoMoTurb II) - Teilprojekt Werkstoffverhalten^Robuste Modelle zur verbesserten Werkstoffausnutzung für aktuelle Turbinenschaufelwerkstoffe (RoMoTurb), Teilvorhaben: Prüfbarkeit von dickwandigen Bauteilen aus Nickellegierungen und Schweißverbindungen mit zerstörungsfreien Prüfverfahren" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Stuttgart, Otto-Graf-Institut, Materialprüfungsanstalt.
Das Projekt "Bestimmung von Kriech- und Versagenseigenschaften moderner Reaktorwerkstoffe aus Kleinstproben" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Mechanik und Fluiddynamik.Das Ziel des Vorhabens besteht darin, den Small-Punch-Test (SPT) weiter zu qualifizieren, so dass aus diesem Kleinstprobenversuch die elastisch-viskoplastischen Verformungseigenschaften und schädigungsmechanischen Festigkeitseigenschaften moderner Hochtemperaturwerkstoffe, bis in den Hochtemperaturbereich (1000 Grad C) hinein bestimmt werden können. Damit wäre ein weiterer wichtiger Schritt zur Überwachung des aktuellen Werkstoffzustandes in technischen Anlagen erbracht und eine sensible Methode zur lokalen Erfassung örtlich und zeitlich veränderlicher Materialeigenschaften bereitgestellt. 1.) Beschaffung der wissenschaftlichen Geräte (3 Monate im Vorlauf) 2.) Weiterentwicklung und Aufbau eines Hochtemperatur-Small Punch Test (HT-SPT) Prüfstands für Prüfungen bei konstanter Stempelgeschwindigkeit, konstanter Last und konstanter Verformung 3.) Numerische Simulation zur Versuchsoptimierung 4.) Probenfertigung und Metallografie 5.) Planung und Durchführung der HT-SPT Versuche 6.) Entwicklung und Implementierung von viskoplastischer und schädigungsmechanischer Materialgesetze 7.) Berechnung einer Datenbasis von HT-SPT Simulationen und damit Identifikation der Materialparameter 8.) Entwicklung eines PC-Programs zur Simulationssteuerung und Parameteridentifikation 9.) Verifikation der Materialparameter und Untersuchung der Übertragbarkeit auf konventionelle Proben und Bauteile.
Das Projekt "Korrosion in Biokraftstoffen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Darmstadt, Staatliche Materialprüfungsanstalt Darmstadt, Zentrum für Konstruktionswerkstoffe, Fachgebiet und Institut für Werkstoffkunde.Im Rahmen des Projektes soll zunächst eine Sachstandserhebung zu aktuellen Kraftstoffnormungen und Kraftstoffen aus dem Feld in Deutschland und Brasilien durchgeführt werden. In einem weiteren Ziel sollen anhand von Versuchen grundlegende Aussagen zu Materialverträglichkeiten in den verschiedenen Kraftstoffen erarbeitet werden. In Zusammenarbeit mit dem brasilianischen Instituto Nacional de Tecnologia (INT) wird geprüft, welche Ergebnisse aus Deutschland auf brasilianische Verhältnisse übertragbar sind und umgekehrt, wodurch ein erheblicher Nutzen auf beiden Seiten entsteht. Nach Klärung der Zusammensetzung normgemäßer und im Feld eingesetzter Kraftstoffe mit Biokomponenten in Brasilien und Deutschland erfolgt die Auswahl repräsentativer und hinsichtlich Korrosion grenzwertiger Kraftstoffzusammensetzungen. Auf Basis eines DoE-Ansatzes (Design of Experiments) soll zunächst die Signifikanz von Wechselwirkungen zwischen Blendkomponenten (Ethanolgehalt, Wasseranteil, Verunreinigungen) untersucht und bewertet werden. Im Anschluss erfolgt die Auslagerung von Werkstoffproben in Biokraftstoffen zur Ermittlung der Materialverträglichkeiten in Anlehnung an die Prüfrichtlinie VDA 230-207. Für die Versuchsauswertung werden REM-Untersuchungen durchgeführt, metallographische Schliffe angefertigt und Kraftstoffanalysen zur Bestimmung des Metalleintrags in den Prüfkraftstoff vorgenommen. Hierdurch werden Grundlagen zum Verständnis der Korrosionsmechanismen, zur Korrosionsprävention, zum Korrosionsschutz und zur Werkstoffauswahl erarbeitet. Abschließend wird die Bewertung im Hinblick auf die Übertragbarkeit der Untersuchungsergebnisse von Brasilien nach Deutschland und umgekehrt mit Schaffung einer Bewertungsgrundlage für die Übertragung von Felderfahrungen durchgeführt. Angestrebt wird ferner die Erstellung von Korrosivitätsklassen zur landesunabhängigen Abschätzung des Gefährdungspotenzials der jeweiligen Kraftstoffe. Den Verbrauchern können durch die Erkenntnisse entscheidende Informationen zur Verträglichkeit von Werkstoffen vermittelt werden. Die langjährigen Erfahrungen bei der Verwendung von Bioethanolbeimischungen aus Brasilien werden technologisch nutzbar gemacht. Durch wissenschaftlich abgesicherte öffentliche Verbraucherinformationen kann eine Erhöhung der Akzeptanz der Biokraftstoffe beim Verbraucher erzielt werden und die Produktentwicklung wird durch den öffentlich verfügbaren Wissenszuwachs bezüglich der Materialverträglichkeiten verbessert. Die Schaffung einer übergreifenden Vergleichsgrundlage gibt die Voraussetzungen für die schnellere Entwicklung sicherer, effizienterer Produkte, wie sie der Markt und die Gesellschaft verlangen. Die Ergebnisse können außerdem in die Überarbeitung von designrelevanten Richtlinien, z.B. VDA 230-207, einfließen. Die erlangten Erkenntnisse zur Schadensprävention fördern die Ressourceneffizienz durch einen verminderten Werkstoff- und Energieeinsatz und die Vermeidung der Freisetzung umweltgefährdender Stoffe.
Das Projekt "Teilprojekt: Umformanlagenentwicklung^REFORM - Ressourceneffiziente Formgebungsverfahren für Titan und hochwarmfeste Legierungen^Teilprojekt: Anwendungen für Flugtriebwerke^Teilprojekt: Umformung hochwarmfester Legierungen, Teilprojekt: Werkstoffgrundlagen und -entwicklung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Gesellschaft für Elektrometallurgie mbH.