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Siwen Gao

• Single crystal superalloys are used to make turbine blades in gas turbine engines, due to their excellent creep resistance.at high temperatures In order to study the fundamental creep mechanisms of these alloys, a three-dimensional discrete dislocation dynamics model has been developed. Through this model, the investigation results show that a positive lattice mismatch between \(\gamma\)- and \(\gamma\)’-phase produces a lower creep rate than a negative lattice mismatch under the same tensile loading, and for a decreasing magnitude of lattice mismatch, the creep resistance increases. In addition, dislocation climb accelerated by high temperature only produces a small plastic strain, but relaxes hardening and lets dislocations further glide and multiply. The dislocation glide makes a decisive contribution to creep deformation.
• Einkristalline Superlegierungen werden aufgrund ihrer exzellenten Hochtemperaturbeständigkeit für Turbinenschaufeln in Gasturbinen verwendet. Ein dreidimensionales Versetzungsdynamikmodell wurde entwickelt, um die fundamentalen Kriechmechanismen in solchen Legierungen zu untersuchen. Die mithilfe dieses Modells erzielten Ergebnisse zeigen, dass unter der gleichen Zugbelastung eine positive Fehlpassung zwischen der \(\gamma\)- und der \(\gamma\)’-Phase in einer niedrigeren Kriechrate als eine negative Fehlpassung resultiert. Außerdem steigt die Kriechbeständigkeit mit abnehmender Fehlpassung. Die Untersuchung des Versetzungskletterns ergab, dass das Versetzungsklettern selbst nur für eine geringe plastische Dehnung direkt verantwortlich ist, es jedoch die Kaltverfestigung verringert und weiteres Versetzungsgleiten sowie Versetzungsmultiplikation ermöglicht. Das Versetzungsgleiten leistet einen entscheidenden Beitrag zur Kriechverformung.