Intermetallische NiAl-Komponenten fuer Systeme zur umweltfreundlichen Energieumwandlung. Teilprojekt: Entwicklung der MIM-Technologie zur Herstellung von Profilteilen aus NiAl-Basislegierung Abschlussbericht

Aim of this project was the development of high temperature construction materials for systems to the environmentally friendly power transformation based on the NiAl-Alloy IP 75, as well as the production methods for thin walled profile parts by Metal-Injection-Moulding (MIM). Starting from the powder specification a method should be worked out to sinter injected parts according to the requested properties, reached densities, shrinkage and behaviour. The advantages of NiAl-Alloys lie in the high melting point as well as the oxidation resistance, caused by passivating oxide layer. From production point of view these characteristic represent obstacles which had to be overcome. Further advantages of the materials lie in the chemical resistance and in the good mechanical properties at high temperature which permits special application under extreme conditions e.g. Stirling engine. Components of this materials were produced which a density of ca. 99% of the theoretical density. A fundamental feasibility regarding the production of components on NiAl-base by the MIM-Technology is given. (orig.)Ziel dieses Projektes war die Entwicklung von Hochtemperaturkonstruktionswerkstoffen fuer Systeme zur umweltfreundlichen Energieumwandlung aus NiAl-Basislegierung IP 75 (45 at.% Ni, 45 at.% Al, 7,5 at.% Cr und 2,5 at.% Ta) sowie deren Herstellungsmethoden fuer duennwandige (bis zu groesseren Abmessungen) Profilteile mittels der Metal-Injection-Moulding-Technologie (MIM). Ausgehend von der Pulverspezifikation sollte im Projekt ein Verfahren erarbeitet werden, um spritzgegossene Bauteile den Anforderungen entsprechend zu sintern. Hierbei ging es vor allen Dingen um Werkstoffeigenschaften, erreichte Dichten und Schwinungsverhalten. Die anwendungstechnischen Vorteile des NiAl-Systems liegen in dem hohen Schmelzpunkt sowie dem stabilen Oxidationsverhalten, das seinerseits durch die Bildung stabiler Oxidschichten begruendet ist. Aus Fertigungsgesichtspunkten jedoch stellten diese Eigenschaften Hindernisse dar, die ueberwunden werden mussten. Weitere Vorteile des Werkstoffes NiAl liegen in der chemischen Resistenz, in den guten mechanischen Eigenschaften bei hoeherer Temperatur, die seine Anwendung unter extremen Bedingungen erlaubt (z.B. in einem Stirlingmotor). Es sind Probenkoerper mit einer Dichte von 98,5% der theoretischen Dichte hergestellt worden. Als Ergenis der Untersuchungen zur Optimierung der Legierungszusammensetzung von IP 75 liegt die optimale Zusammensetzung bei 45 Ni, 45 Al, 7,5 Cr und 2,5 a.t.% Ta. Eine grundsaetzliche Machbarkeit bezueglich der Herstellung von Bauteilen auf NiAl-Basis ueber die MIM-Technologie ist gegeben. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: F03B674 / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Bildung und Forschung, Berlin (Germany)DEGerman