Werkstoffe der Energietechnik


(Dr. rer. nat. Christoph Somsen, Prof. Dr.-Ing. Gunther Eggeler)

Die Versorgung der Menschheit mit Energie ist eine der Grundvoraussetzungen, die wir für die Zukunft sicherstellen müssen. In dieser Vorlesung geht es in diesem Zusammenhang um Werkstoffe für Anlagen, in denen thermische Energie in mechanische und dann in elektrische umgewandelt wird. Solche Werkstoffe kommen in Gas- und Dampfkraftwerken zum Einsatz, die mit fossilen Brennstoffen (Gas, Öl und Kohle) befeuert werden. Sie müssen bei hohen Temperaturen mechanischen Belastungen standhalten. Die Hochtemperaturfestigkeit von Werkstoffen spielt nicht nur für Kraftwerke, sondern auch bei Flugtriebwerken und in einer Reihe wichtiger Sonderanwendungen (Müllverbrennung, Motorenbau, Ofentechnik und andere) eine zentrale Rolle. Die Vorlesung stellt zunächst die Schlüsselmerkmale des mechanischen Verhaltens bei hoher Temperatur (Kriechen und HT-Ermüdung) vor. Sie geht dabei auch auf die Hochtemperaturkorrosion ein. An zwei Fallbeispielen, den angelassenen martensitischen Chromstählen (für Temperaturen um die 600°C) und den einkristallinen Ni-Basis-Superlegierungen (für den 1000°C Temperaturbereich) wird herausgearbeitet, welche Rolle die Mikrostruktur spielt.

Insbesondere ist diese im Hochtemperatureinsatz nicht stabil, sondern strebt einem Gleichgewichtszustand zu, den man für komplexe Hochtemperaturwerkstoffe nur schwer vorausberechnen kann. Dabei ändern sich Phasenanteile, Größenverteilung von härtenden Ausscheidungsteilchen, Versetzungssubstrukturen, und es können Poren entstehen.

Die Vorlesung versetzt Studierende in die Lage, die Besonderheiten der Hochtemperaturverformung zu verstehen, und vermittelt sowohl praktische (Lebensdauer von Hochtemperaturkomponenten) als auch spezielle materialwissenschaftliche Kenntnisse (Strukturänderung im Hochtemperatureinsatz und deren Folgen). Zur Vorlesung gehören Besuche bei Kraftwerken, bei Anlagenbauern und bei Herstellern von Hochtemperaturwerkstoffen, die einen Einblick in die Praxis vermitteln.

Die Vorlesung findet im Wintersemester donnerstags von 13.00 bis 16.00 Uhr statt.

Vorlesungsankündigung WS18_19
WDE_WS1819.pdf
galups/juo011012/small/team_23.jpg
galups/ixv011012/small/people_38.jpg
galups/fkh011012/small/research_6.jpg