Abstract
Parallel zur fortlaufenden Weiterentwicklung von Dampf‐ und Gasturbinen sowie Maschinen der Verkehrstechnik einerseits und Randbedingungen wie niedrigem spezifischen Brennstoffverbrauch und hinreichender Umweltverträglichkeit andererseits wird das Ziel verfolgt, durch Anhebung von Prozessparametern wie Temperatur und Druck eine Wirkungsgradsteigerung zu erreichen. Diese Bestrebungen wirken sich insbesondere auf die thermisch und mechanisch hoch beanspruchten Bauteile von thermischen Maschinen und Anlagen aus.
Weitgehend unerforscht ist die Wechselwirkung zwischen den durch chemische Zusammensetzung, Herstellungsprozess und Wärmebehandlung bestimmten Gefügemerkmalen, den Änderungen der Mikrostruktur infolge mehraxialer Beanspruchung und der sich daraus ableitenden, zeitabhängigen Verformung und Festigkeit. Vor diesem Hintergrund lassen sich durch verfeinerte Methoden bei der Ermittlung der Werkstoffeigenschaften, deren Modellierung und Übertragung auf das Bauteil Wandstärken optimieren und Wirkungsgrade steigern.
Bei der Ermittlung der statischen und zyklischen Werkstoffeigenschaften auch an fehlerbehafteten Proben treten Unsicherheiten auf, die einerseits vom Prüfverfahren und der Auswertung herrühren können, andererseits aber auch vom Werkstoff und dessen Herstellungsverfahren beeinflusst werden. Insgesamt besteht daher die Forderung nach zuverlässiger Ermittlung von Werkstoffeigenschaften und Methoden zur Behandlung von Streubändern und deren mathematisch‐statistischer Beurteilung. Für die Simulation werden konsistente Werkstoffdaten benötigt, die die komplexe Wechselwirkung von Temperatur, Beanspruchungsdauer und Beanspruchungsart beschreiben. Insgesamt handelt es sich um Maßnahmen zur Qualifizierung des gesamten Prozesses von der Herstellung bis zum Betriebsverhalten von Bauteilen.