FeAl-GuD
Prozessentwicklung zur Herstellung von FeAl-Komponenten für Gas- und Dampf-Kombikraftwerke
Ziel
Technologische und förderrelevante Zielsetzungen:
1. Verbesserung der Prozessierbarkeit und Duktilität der FeAl-Legierungen durch grundlageorientierte Untersuchungen der Kornfeinung;
2. Validierung der Auswirkungen der Kornfeinung auf Duktilität, BDTT, Kriechbeständigkeit, Oxidation; Zusammenstellen einer Materialdatenbasis;
3. Entwicklung von für FeAl geeigneten Schaufeldesigns;
4. Entwicklung der Feingießtechnologie für FeAl-Turbinenschaufeln für die GuD-Kraftwerken; Wirkungsgradsteigerung solcher Anlagen;
5. Entwicklung der Sandgießtechnologie am Beispiel eines Saugstutzens; Kostenreduktion solcher Komponenten;
6. Langfristig: Substitution heutiger Hochleistungslegierungen (Stahl, Ni-Basis) durch eine nachhaltige und preiswerte Legierung aus FeAl für Temperaturen bis ca. 700°C
Kurzbeschreibung
Access wird sich im Projekt mit der Entwicklung einer Kornfeinungstechnologie für FeAl zur Verbesserung der Raumtemperaturduktilität befassen. Dabei werden neben Gießexperimenten, auch umfangreiche analytische Methoden zur Qualifizierung und Quantifizierung des Wirkungsgrades unterschiedlicher Kornfeinungsmethoden und -mittel eingesetzt. Darüber hinaus wird bei Access eine Feingusstechnologie für die Herstellung von Turbinenschaufeln aus FeAl entwickelt. Als Unterstützung der Sandguss- und der Feingussverfahren werden bei Access numerische Simulationen anhand der Simulationssoftware StarCast durchgeführt.
Die Projektarbeiten von Access sind in AP 2 gegliedert und in 4 Unterarbeitspakete wie folgt unterteilt:
AP2.1: Legierungswahl und -Herstellung
In diesem Arbeitspaket werden die Legierungen ausgewählt, welche am besten für den Feinguss und der Sandguss geeignet sind. Vorversuche zur Ermittlung der Gießbarkeit und Verarbeitbarkeit werden durchgeführt, sodass die Risiken minimiert werden können. Anschließend werden die Legierungen in ausreichenden Mengen für die Bedienung der kommenden AP hergestellt. In AP 2.1.3 werden die Keimbildner bzw. Kornfeinungsmitteln angeschafft und aufbereitet.
AP2.2: Herstellung von Probekörper
Innerhalb dieses AP werden Probekörper zur Durchführung unterschiedlichen Analysen, u.a. Oxidation, mechanische Eigenschaften und Bearbeitbarkeit, hergestellt und zur Verfügung gestellt.
AP2.3: Konrfeinung
Kernpunkt des wissenschaftlichen Beitrags von Access ist die Entwicklung und Charakterisierung der Kornfeinung von FeAl. Die gewählte Legierungen werden durch die Verwendung unterschiedlicher Kornfeinungsmittel systematisch untersucht.
AP2.4: Gießtechnologie FeAl
Eine weitere Herausforderung ist die Entwicklung geeigneter Gießprozesse für den Feinguss und den Sandguss von FeAl Komponenten. Grundlage dafür bilden die Gießbarkeitsuntersuchung und die numerische Simulation für den Sandguss und den Feinguss.
Projektpartner
B&B Agema GmbH,Hochschule Landshut,Otto Junker GmbH,RWTH Aachen Lehrstuhl für Korrosion und Korrosionsschutz
Ansprechpartner/in
Emir Subasic
+49 241 943249 12
e.subasic@access-technology.de
Projektinformationen
Laufzeit
5/1/2017 –
1/31/2022
Förderkennzeichen
03ET7077A
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK)
Projektträger
Projektträger Jülich
Förderinitiative
Energieforschungsprogramm 6
Geschäftsfeld
Prozessentwicklung und Prototypenfertigung
Projektstatus
beendet