Herstellung und Charakterisierung von AlCrFeNiTi Hochentropielegierungen

In der vorliegenden Arbeit wurden multi-principal element alloys mit den Hauptelementen Al, Cr, Fe, Ni und Ti hergestellt und bezüglich ihrer Materialeigenschaften analysiert. Auf Grund der besonderen Elementkombination wurde eine pulvermetallurgische Herstellung durch mechanisches Legieren und heiß-isostatisches Pressen verfolgt. Dabei wurde der Einfluss einzelner Herstellungsparameter auf die Mikrostruktur und die Materialeigenschaften betrachtet und erhaltene Erkenntnisse zur Optimierung der Herstellungsroute genutzt. Im Anschluss wurde der Fokus auf die Beeinflussung der Materialeigenschaften durch die chemische Zusammensetzung, bei konstanten Herstellungsparametern, gelegt. Dabei fand eine bewusste, schrittweise Änderung der äquimolaren Zusammensetzung von AlCrFeNiTi zur chemischen Zusammensetzung der etablierten Ni-Basis Superlegierung Inconel®718 statt. Umfangreiche Analysen durch Mikroskopie, Dilatometrie, Hochenergetischer Röntgendiffraktometrie, Neutronendiffraktion und weitere Methoden dienten der Charakterisierung der erzeugten multi-principal element alloys. Durch eine detaillierte Analyse der Herstellungsschritte konnten ideale Mahlparameter zum Erzielen homogener Werkstoffgefüge definiert werden. Der Einfluss der chemischen Zusammensetzung der multi-principal element alloys auf die Materialeigenschaften wurde ebenfalls analysiert und nachvollzogen. Die temperaturabhängige Ausbildung der gefügeversprödenden σ-Phase konnte an ausgewählten multi-principal element alloys durch in-situ Diffraktion präzise abgebildet werden.