Technische Universität Braunschweig
  • Studium & Lehre
    • Vor dem Studium
      • Informationen für Studieninteressierte
      • Studiengänge von A-Z
      • Bewerbung
      • Fit4TU - Self-Assessment
      • Beratungsangebote für Studieninteressierte
      • Warum Braunschweig?
    • Im Studium
      • Erstsemester-Hub
      • Semestertermine
      • Lehrveranstaltungen
      • Informationen für Erstsemester
      • Studien-ABC
      • Studienorganisation
      • Beratungsnavi
      • Zusatzqualifikationen
      • Finanzierung und Kosten
      • Besondere Studienbedingungen
      • Hinweise zum Coronavirus
      • Gesundheit & Wohlbefinden
      • Campusleben
    • Nach dem Studium
      • Exmatrikulation und Vorlegalisation
      • Nach dem Abschluss
      • Alumni
    • Strategien und Qualitätsmanagement
      • Strategiepapiere für Studium und Lehre
      • Studienqualitätsmittel
      • Studiengangsentwicklung
      • Qualitätsmanagement
      • Rechtliche Grundlagen
    • Für Lehrende
      • Informationen für Lehrende
      • Lernmanagementsystem Stud.IP
      • Lehre und Medienbildung
    • Kontakt
      • Studienservice-Center
      • Sag's uns - in Studium und Lehre
      • Zentrale Studienberatung
      • Immatrikulationsamt
      • Abteilung 16 - Studium und Lehre
      • Career Service
      • Projekthaus
  • Forschung
    • Forschungsprofil
      • Forschungsschwerpunkte
      • Exzellenzcluster
      • Forschungsprojekte
      • Forschungszentren
      • Forschungsprofile der Professuren
    • Wissenschaftlicher Nachwuchs
      • Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchs
      • Promotion
      • Postdocs
      • Nachwuchsgruppenleitung
      • Junior Professur und Tenure-Track
      • Habilitation
      • Service-Angebote für Wissenschaftler*innen
    • Forschungsdaten & Transparenz
      • Transparenz in der Forschung
      • Forschungsdaten
      • Open Access Strategie
      • Digitale Forschungsanzeige
    • Forschungsförderung
      • Netzwerk Forschungsförderung
      • Datenbanken und Stiftungen
    • Kontakt
      • Forschungsservice und EU-Hochschulbüro
      • Graduiertenakademie
  • International
    • Internationale Studierende
      • Warum Braunschweig?
      • International Student Support
      • Studium mit Abschluss
      • Austauschstudium
      • Geflüchtete
      • TU Braunschweig Summer School
    • Wege ins Ausland
      • Studium im Ausland
      • Praktikum im Ausland
      • Lehren und Forschen im Ausland
      • Arbeiten im Ausland
    • Internationale Wissenschaftler*innen
      • Internationale Postdocs und Professor*innen
      • Internationale Promovierende
      • Service für gastgebende Einrichtungen
      • Netzwerk Forschungsförderung
    • Sprachen und interkulturelle Kompetenzvermittlung
      • Deutsch lernen
      • Fremdsprachen lernen
      • Interkulturelle Kompetenzvermittlung
    • Internationales Profil
      • Internationalisierung
      • Internationale Kooperation
    • International House
      • Wir über uns
      • Kontakt & Sprechstunden
      • Aktuelles und Termine
      • Internationaler Newsletter
      • Stellenausschreibungen
    • Ukraine-Hilfe
      • We care for Ukraine
      • Unterstützung für Geflüchtete
  • Die TU Braunschweig
    • Unser Profil
      • Ziele & Werte
      • Ordnungen und Leitlinien
      • Allianzen & Partner
      • Die Initiative Hochschulentwicklung 2030
      • Internationale Strategie
      • Fakten & Zahlen
      • Unsere Geschichte
    • Karriere
      • Arbeiten an der TU
      • Stellenmarkt
      • Berufsausbildung an der TU
    • Wirtschaft & Unternehmen
      • Unternehmensgründung
      • Freunde & Förderer
    • Öffentlichkeit
      • Veranstaltungskalender
      • Check-in für Schüler*innen
      • Hochschulinformationstag (HIT)
      • Kinder-Uni
      • Gasthörer*innen & Senior*innenstudium
      • Nutzung der Universitätsbibliothek
    • Presse & Kommunikation
      • Stabsstelle Presse und Kommunikation
      • Medienservice
      • Ansprechpartner*innen
      • Tipps für Wissenschaftler*innen
      • Themen und Stories
    • Kontakt
      • Allgemeiner Kontakt
      • Anreise
      • Für Hinweisgeber
  • Struktur
    • Leitung & Verwaltung
      • Das Präsidium
      • Stabsstellen
      • Verwaltung
      • Organe, Statusgruppen und Kommissionen
    • Fakultäten
      • Carl-Friedrich-Gauß-Fakultät
      • Fakultät für Lebenswissenschaften
      • Fakultät Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften
      • Fakultät für Maschinenbau
      • Fakultät für Elektrotechnik, Informationstechnik, Physik
      • Fakultät für Geistes- und Erziehungswissenschaften
    • Institute
      • Institute von A-Z
    • Einrichtungen
      • Universitätsbibliothek
      • Gauß-IT-Zentrum
      • Zentrale Personalentwicklung
      • International House
      • Projekthaus
      • Transfer- und Kooperationshaus
      • Hochschulsportzentrum
      • Einrichtungen von A-Z
    • Studierendenschaft
      • Studierendenparlament
      • Fachschaften
      • Studentische Wahlen
    • Lehrer*innenbildung
      • Lehramtsstudium
      • Lehrer*innenfortbildung
      • Forschung
    • Chancengleichheit
      • Gleichstellung
      • Familie
      • Diversität
    • Kontakt
      • Personensuche
  • Suche
  • Schnellzugriff
    • Personensuche
    • Webmail
    • cloud.TU Braunschweig
    • Messenger
    • Mensa
    • TUconnect (Studierendenportal)
    • Lehrveranstaltungen
    • Im Notfall
    • Stud.IP
    • UB Katalog
    • Status GITZ-Dienste
    • Störungsmeldung GB3
    • IT Self-Service
    • Informationsportal (Beschäftigte)
    • Beratungsnavi
    • Linksammlung
    • DE
Menü
  • Technische Universität Braunschweig
  • Struktur
  • Fakultäten
  • Fakultät für Maschinenbau
  • Institute
  • Institut für Oberflächentechnik
  • Forschung
  • Forschungsschwerpunkte
  • Prozesssimulation
  • Thermo-Calc
Logo Institut für Oberflächentechnik der TU Braunschweig
  • Prozesssimulation
    • Thermo-Calc
    • COMSOL
    • Veröffentlichungen

Thermo-Calc

Thermodynamische Modellierung von Werkstoff-Legierungen – Die CALPHAD-Methode

Die computergestützte Simulation ist heutzutage wichtiger Bestandteil der Forschungs- und Entwicklungsarbeit. Dies gilt auch zunehmend für die Materialwissenschaften. Die Berechnung der Materialeigenschaften unter bestimmten Bedingungen ermöglicht Legierung auf deren Eignung für Verfahren und Anwendung zu prüfen, ein besseres Verständnis über Vorgänge im Material zu entwickeln und Legierungszusammensetzungen und Schichtsysteme gezielt zu optimieren.

Thermo-Calc ist ein Software-Paket, bestehend aus Werkstoff-Datenbanken, die sich auf theoretische und experimentelle Informationen stützen, und einer Benutzerschnittstelle zur Berechnung von thermodynamischen Problemstellungen in mehrkomponentigen Legierungssystemen. Die CALPHAD-Methode (Calculation of Phase Diagrams) beruht auf der Berechnung von Phasengleichgewichtszuständen und thermodynamischen Eigenschaften in einem definierten System. Die Eigenschaften jeder Phase werden durch die freie Gibbs Energie unter Anwendung eines mathematischen Modells mit variablen Parametern, das u.a. Kristallstruktur und Bindungsart berücksichtigt, beschrieben.

Mit Hilfe des Programms können so

  • Eigenschafts- und Phasendiagramme
  • Chemische Zusammensetzung und Gefügeanteil von Phasen
  • Thermodynamische Größen wie Enthalpie, Entropie, Wärmekapazität etc.
  • Umwandlungstemperaturen (z.B. Solidus, Liquidus oder Austenitisierungstemperatur bei Stahl)     und
  • Erstarrungsvorgänge durch das Scheil-Gulliver Modell

ermittelt werden. Die Ergebnisse der  Berechnungen lassen sich einfach als Grafiken oder Tabellen darstellen und speichern.

Außerdem erlauben Add-Ons eine Vielzahl weiterer Simulationen. Dazu gehört das Diffusionsmodul DICTRA, mit dem Diffusionsvorgänge in komplexen Materialsystemen simuliert werden können. Hierfür wird neben der thermodynamischen Datenbank zusätzlich eine kinetische Datenbank verwendet, die Informationen zu der Mobilität von Atomen im den relevanten Phasen liefert. Anwendungsbeispiele für diese Simulationen sind

  • Mikroseigerungen während der Erstarrung
  • Auflösung und Wachstum von Karbiden, Nitriden und intermetallischen Phasen
  • Interdiffusion in Schichtsystemen
  • Wärmebehandlungen            und
  • Diffusionsbehandlungen wie Karburieren, Nitrieren, Borieren

Die Diffusionssimulation mit DICTRA ist eindimensional und verfügt über drei unterschiedliche Geometrien (planar, zylindrisch und sphärisch) zur Definition eines Bereichs im Werkstoff. Die Temperatur kann über die Simulationsdauer konstant gehalten oder es kann ein genaues Temperaturprofil angegeben werden. Dies ist ausreichend, um viele diffusionsgesteuerte Prozesse aus der Praxis abzubilden.

Grafik Prozesssimulation
Darstellung des binären Phasendiagramms Ti-Al berechnet mit Thermo-Calc
Grafik Prozesssimulation
Phasendiagramm des ternären Systems Ti-Al-N bei einer Temperatur von 1000 °C
Grafik Prozesssimulation
Solidustemperatur des ternären Systems TI-Al-N in Abhängigkeit von Aluminium- und Stickstoffgehalt
Bildnachweise dieser Seite
das Logo vom Fraunhofer IST
Kooperation mit dem Fraunhofer Institut für Schicht- und Oberflächentechnik
das Logo von INPLAS
Mitglied im Kompetenznetz Industrielle Plasma-Oberflächentechnik

Shortcuts

Fakultät für Maschinenbau

Informationen für Erstsemester 

International Office 

Veranstaltungsort

für Vorlesungen, Seminarvorträge und Prüfungen:

Vorlesungen und Seminarvorträge des IOT finden im Hörsaal des Fraunhofer IST, Bienroder Weg 54E, 38108 Braunschweig, im 3. OG statt.

Prüfungen werden im Raum I.2.62 im 2. OG im Bienroder Weg 54E durchgeführt. 

Anschrift

Technische Universität Braunschweig

Institut für Oberflächentechnik

Bienroder Weg 54 E

38108 Braunschweig

 

Unser Institut auf dem Campusplan 

© Technische Universität Braunschweig
Impressum Datenschutz Barrierefreiheit

Zur anonymisierten Reichweitenmessung nutzt die TU Braunschweig die Software Matomo. Die Daten dienen dazu, das Webangebot zu optimieren.
Weitere Informationen finden Sie in unserer Datenschutzerklärung.