Physikalische Metallkunde

Kernkompetenz

In der Abteilung Physikalischen Metallkunde werden metallische und intermetallische Werkstoffe für extreme Bedingungen auf Grundlage metallphysikalischer Methoden und Mechanismen untersucht und entwickelt. Der Fokus liegt dabei auf Materialien zur Steigerung der Effizienz von Maschinen mit hohen Betriebstemperaturen. Dabei sind eine gute Hochtemperaturfestigkeit und Kriechbeständigkeit sowie eine hohe Oxidationsstabilität kombiniert mit ausreichender Bruchzähigkeit bei niedrigen Temperaturen zentrale Entwicklungsziele. Darüber hinaus haben sich weitere extreme Belastungsszenarien etabliert, wie zum Beispiel extrem tiefe Verformungstemperaturen nahe des absoluten Nullpunktes. Allen Forschungsarbeiten ist dabei die Aufklärung der grundlegenden Mechanismen der Phänomene, deren Beziehung zu resultierenden Werkstoffeigenschaften sowie deren gezielte Nutzung zur Eigenschaftseinstellung gemein. Um dies zu erreichen, stehen uns vielfältige Methoden der Werkstoffsynthese und skalenübergreifenden Werkstoffcharakterisierung zur Verfügung.

Materialsynthese

Die Materialherstellung erfolgt in unserem Materialsyntheselabor, wo folgende Methoden zur Verfügung stehen:

  • Schmelzmetallurgie mit Lichtbogenofen und Zonenschmelzanlage zur gerichteten Erstarrung
  • Pulvermetallurgie mit Attritor, Planetenkugelmühle, Cryomahlen und Heißpressen
  • Wärmebehandlungen in diversen Atmosphären

Charakterisierungsverfahren

Zur Charakterisierung der mechanischen und thermophysikalischen Eigenschaften sowie des Gefüges metallischer Materialien stehen neben einer gut ausgerüsteten Materialografie mit einigen Lichtmikroskopen weitere Charakterisierungsmethoden zur Verfügung:

  • Mechanische Prüfmaschinen für Zug-, Druck- sowie zyklische Beanspruchungen sowie für Kriechexperimente an Luft und in Vakuum
  • Thermische Analyseverfahren wie Thermogravimetrie (TGA), Dynamische Differenzkalorimetrie (DSC) und Gasanalyse
  • Fokussierter Ionenstrahl (FIB) zur mikroskopischen Zielpräparation
  • analytische Rasterelektronenmikroskopie mit energiedispersiver Röntgenspektroskopie (EDX) und Orientierungsabbildung mittels Rückstreuelektronenbeugung (EBSD)
  • Röntgenbeugung (XRD)
  • dreidimensionale Atomsondentomografie (APT)

Lichtbogenofenschmelzen

Gefügeanalyse
Ultraschallverdüsung
Rasterelektronenmikroskopie
Gefügeanalyse
Zonenschmelzen
Werkstoffcharakterisierung
Gefügeanalyse
Materialsynthese

Pulververarbeitung


materials KIT, M. Breig
Materialentwicklung
hea laube
High Entropy Alloys
phm phm
Additive Fertigung
directional_solidification KIT, M. Breig
Gerichtete Erstarrung
atome probe tomography KIT, M. Breig
Atomsondentomographie

Neuigkeiten

arttirunilai
Phase continuity, brittle to ductile transition temperature and creep behavior of a eutectic Mo-20Si-52.8Ti alloy

Die in unserer Gruppe entwickelten Mo-Si-Ti-Legierungen, unter anderen die eutektische Mo-20Si-52.8Ti (at%), zeigen teilweise eine herausragende Oxidationsbeständigkeit mit mittleren und hohen Temperaturen bei gleichzeitig niedriger Dichte. Unsere aktuelle Studie widmet sich zentralen, technischen Aspekten einer Anwendung hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften. Zur weiteren Stärkung des Verständisses der Materialeigenschaften wurden erstmals (i) detailierte 3D-basierte Gefügeanalysen in Zusammenarbeit mit der Kollegen der Universität des Saarlandes durchgeführt, um die bisher nicht vollständig beschriebene Verteilung der beiden Phasen in Mo-20Si-52.8Ti aufzuklären. In einem zweiten und dritten Schritt wurden (ii) die Spröd-Duktil-Übergangstemperatur (BDTT) durch Biegeversuche und (iii) die Hochtemperatur-Kriecheigenschaften erstmals auch unter Zugbelastung erfasst und den bereits bekannten Daten zur Druckbelastung gegenübergestellt.

Die Studie belegt, dass beide Phasen, der Mo-Mischkristall (MoSS) und das Silizid (Ti,Mo)5Si3, ähnliche Mikrostrukturgrößen, Phasenverteilungen und -anteile im Gefüge besitzen. Beide Phasen liegen interpenetrierend vor. Die Biegeversuche zeigen eine BDTT von 1100-1150 °C, was als direkte Folge der 3D-Anordnung der Phasen zu interpretieren ist. Der duktile Mischkristall hat dabei signifikante Auswirkungen auf den Rissfortschritt bei hohen Temperaturen. Die im anwendungsrelevanten Belastungmodus erhaltenen Kriechdaten und die beobachteten Gefügeveränderungen während der Kriechbelastung bestätigen die bereits zuvor berichteten Trends hinsichtlich des Kriechverhaltens (Schliephake et al. Intermetallics 104 (2019) 133). Die in deutlich größerem Umfang vorliegenden Druckkriechergebnisse lassen sich daher auf den konkreten Belastungsfall einer Anwendung übertragen.

Zu Advanced Engineering Materials
arthinrichs
A novel nitridation- and pesting-resistant Cr-Si-Mo alloy

Die Verbesserung der Oxidationsbeständigkeit von refraktärmetallbasierten Legierungen sowie das detaillierte Verständnis von Oxidationsschutzmechanismen im Temperaturbereich unter 1000 °C spielen weiterhin eine zentrale Rolle in unseren Forschungstätigkeiten. In unserer aktuellen Publikation mit Dechema FI and LEM im Rahmen des Graduiertenkollegs 2561 stellen wir eine neuartige Legierung im System Cr-Si-Mo hinsichtlich ihrer Oxidationbeständigkeit zwischen 800 und 1200 °C vor. Cr verspricht die Bildung einer passivierenden Cr2O3-Schicht. Si erhöht potentiell den Oxidationswiderstand von Cr Legierungen weiter, während Mo die Solidustemperatur der Legierung und dadurch möglicherweise den Kriechwiderstand positiv beeinflusst.

Die Legierung wurde in einem Lichtbogenschmelzverfahren hergestellt und erstarrt monolithisch zu einer intermetallischen Verbindung. Durch eine Wärmebehandlung wurde eine Zerfallsreaktion in ein feinstreifiges, zweiphasiges Gefüge herbeigeführt. Zyklische Oxidationsversuche zeigten, dass die Legierung bei 800 °C einen außergewöhnlich hohen Oxidationswiederstand durch die Bildung einer dichten, kontinuierlichen Cr2O3-Schicht besitzt. Schichtabplatzung, Nitrierung oder die Abdampfung flüchtiger Oxide, wie oft bei Cr- und Mo- Legierungen beobachtet, treten nicht auf. Selbst bei 1100 °C findet noch ein parabolisches Schichtwachstum, ohne Verluste durch Abdampfung statt und erst bei 1200 °C tritt signifikante innere Oxidation auf. Die guten Oxidationseigenschaften werden u.A. auf die homogene Verteilung von Cr zwischen den beteiligten Phasen zurückgeführt. Der Widerstand gegen Nitrierung wird durch die Bildung eines Mo-reichen Bereichs unterhalb der Cr2O3 Schicht erklärt.

zu Corrosion Science
art
Improved work hardening capability and ductility of an additively manufactured and deformed Al-Mn-Mg-Sc-Zr alloy

Die meisten ultra-feinkörnigen Al-Legierungen zeigen aufgrund ihrer sehr hohen Stapelfehlerenergie nur ein sehr begrenztes Vermögen zur Kaltverfestigung. So verhält es sich auch mit additiv hergestellten ausscheidungsverfestigten Al-Mn-Mg-Sc-Zr Legierungen, die wir gemeinsam mit unseren Kollegen der Monash Universität untersuchen. Im Zuge unserer Untersuchungen zum Ausscheidungsverhalten dieser Legierung nach zusätzlichem Rundkneten am IFW Dresden konnten wir nicht nur beschleunigte Ausscheidungsbildung und -wachstum durch die hohe Defektdichte feststellen sondern auch die Steigerung der Kaltverfestigung im Zugversuch. Letztere zeigt sich nach einer geeigneten Wärmebehandlung, welche im Gegensatz zur additiv hergestellten Legierung zusätzlich zu einer deutlichen Zunahme der Gleichmaßdehnung bei nahezu gleichbleibender Festigkeit führt. Als Ursache wurde die Änderung der Wechselwirkung zwischen Ausscheidungsteilchen und Versetzungen vom Schneiden der Ausscheidungen hin zum Umgehen identifiziert und soll im weiteren Verlauf unserer Forschung durch entsprechende Charakterisierungsmethoden verifiziert werden.

zu Journal of Alloys and Compounds
arteusterholz
High-temperature ternary oxide phases in Ta/Nb-Alumina composite materials

Bauteile in Hochtemperaturanwendungen wie Schmelzgussprozessen unterliegen großen thermischen Gradienten. Eine deutliche Erhöhung der Thermoschockbeständigkeit der zum Einsatz kommenden Refraktärkeramiken kann durch Einbringen einer metallischen Komponente und mittels resistivem Vorheizen gelingen. Aufgrund des ähnlichen thermischen Ausdehnungsverhaltens eignet sich die Kombination von Aluminiumoxid mit den Refraktärmetallen Nb oder Ta. Während der sintertechnischen Herstellung der Komposite hat die mögliche Bildung weiterer Phasen durch eine Reaktion der beteiligten Pulver untereinander oder mit der Umgebung einen entscheidenden Einfluss auf die Werkstoffeigenschaften. Durch Röntgendiffraktometrie und rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen wird deutlich, dass Proben aus Al2O3 und Nb das binäre Oxid NbO bilden, während in Al2O3-Ta die ternäre Verbindung AlTaO4 (Aluminiumtantalat) in ihrer tetragonalen Hochtemperaturmodifikation vorliegt. Thermodynamische Berechnungen darüber hinaus zeigen, dass die sich ändernde Sauerstofflöslichkeit im Nb- bzw. Ta-Mischkristall für die Bildung von NbO bzw. AlTaO4 verantwortlich ist und erklären das Fehlen einer dem Tantalat entsprechenden ternären Phase (AlNbO4).

zu Advanced Engineering Materials
arttirunilai
Simultaneous twinning and microband-induced plasticity of a compositionally complex alloy with interstitial Carbon at cryogenic temperatures

(Fe40.4Ni11.3Mn34.8Al7.5Cr6)C1.1 ist eine interstitiell legierte High Entropy Alloy (HEA), die aufgrund der Ausbildung eines Taylorgitters und der Ausbildung von Verformungsbändern bei Raumtemperatur sehr gute mechanische Eigenschaften zeigt (Wang et al., Acta Materialia 120 (2016) 228 - 239). In unserer aktuellen Studie mit Kollegen des Dartmouth College und des ITEP haben wir diese Legierungen auf ihr Verformungsverhalten bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt untersucht. Während die Ausbildung von Verformungsbändern und des Taylorgitters eher charakteristisch für Legierungen mit mittlerer bis hoher Stapelfehlerenergie sind, kommt es bei sehr tiefen Temperaturen in dieser Legierung auch zur mechanischen Zwillingsbildung, die eher bei Legierungen mit niedriger Stapelfehlerenergie erwartet wird. Dies ist darauf zurückzuführen, dass infolge der sehr starken Mischkristallverfestigung durch interstitiell gelösten Kohlenstoff (deren Wirkung bei sehr tiefen Temperaturen noch einmal ausgeprägter ist, als bei hohen Temperaturen) die kritische Spannung zur Aktivierung der mechanischen Zwillingsbildung trotz vergleichsweise hoher Stapelfehlerenergie erreicht werden kann. Dennoch bleiben die anderen charakteristischen Beiträge zur Verformung auch bei sehr tiefen Temperaturen weiterhin aktiv.

zu High Entropy Alloys & Materials
artschulz
Role of orientation relationship for the formation of morphology and preferred orientation in NiAl-(Cr,Mo) during directional solidification

Aus unseren Vorarbeiten geht hervor, dass für die entstehenden eutektischen Gefüge in NiAl-(Cr,Mo)-Legierungen die Keimauswahl entscheidend ist und nicht das Keimwachstum (Gombola et al. in Metals 10 (2020) 961). Der Grund für die Bildung von lamellarer oder faseriger Morphologie konnten wir nun unserem Beitrag in Acta Materialia darstellen. Zum einen wird dabei die in der Literatur bestehende Mehrdeutigkeit bezüglich der Bildung kristallographischer Vorzugsorientierungen während der gerichteten Erstarrung aufgelöst und zum anderen die Abhängigkeit der Vorzugsorientierungen von der Zusammensetzung und der Wachstumsgeschwindigkeit diskutiert. Die Unabhängigkeit der Morphologie und der kristallographischer Vorzugsorientierungen konnte nachgewiesen werden. Gesteuert wird die Morphologie dagegen durch die Orientierungsbeziehung der beteiligten Phasen. Dies wurde durch das simultane Auftreten von Kolonien mit unterschiedlichen Orientierungsbeziehungen und unterschiedlichen Morphologien nachgewiesen.

zu Acta Materialia
artkauffmann
Revealing the Role of Cross Slip for Serrated Plastic Deformation in Concentrated Solid Solutions at Cryogenic Temperatures

Die Verformung der High Entropy Alloy CoCrFeMnNi bei Temperaturen unterhalb von 35 K erfolgt stark diskontinuierlich mit Spannungsabfällen von über 100 MPa und einer entsprechenden Dehnungsauslösung. Während extrinsische Gründe für dieses Phänomen weitgehend ausgeschlossen werden konnten, gibt es eine Reihe von versetzungsbasierten Modellen zur Erklärung dieses Phänomens. In unserer neusten Publikation mit dem IFW Dresden und dem ITEP des KIT stellen wir einen neuartigen Temperaturwechselversuch vor, der es erlaubt den Einfluss der temperaturabhängigen Quergleitung auf das Umgehen von sesshaften Lomer-Cottrell Versetzungen ohne störende Einflüsse durch das Unterbrechen des Versuchs und eines möglichen Aufheizens der Probe zu untersuchen.

 

Wir widmen diesen Artikel unserem Kollegen und Freund Prof. Dr.-Ing. Hans Jürgen Christ. Wir bedanken uns auf diesem Weg für unsere langjährige und erfolgreiche Zusammenarbeit in der Entwicklung von High Entropy Alloys für den Hochtemperatureinsatz.

 

zu Metals
local strain ratewicht
On the impact of the mesostructure on the creep response of cellular NiAl-Mo eutectics

In unserem neusten Beitrag in Acta Materialia zeigen wir anhand von skalenübergreifenden Simulationen, die am Institut für Technische Mechanik (ITM) entstanden, den Einfluss des Mesoaufbaus von zellularen NiAl-Refraktärmetall-Eutektika. Diese Art der Simulationen erlauben die Bewertung des Beitrages entarteter Bereiche, in denen die eutektischen Gefügebestandteile nicht optimal in Lastrichtung ausgerichtet sind. Es zeigt sich, dass der Anteil entsprechender Regionen größer ist als bisher angenommen und dass das effektive Kriechverhalten anhand des scheinbaren Kriechexponenten stark vom Aspektverhältnis der Kolonien abhängig ist. Die individuelle Manipulation solcher Parameter ist in experimentellen Studien ohne wesentliche Veränderung anderer Gefügeparameter möglich. Die beobachtete Abhängigkeit könnte einen wesentlichen Beitrag zu der starken Variation der in der Literatur berichteten Kriechexponenten solcher Werkstoffe darstellen. Darüber hinaus erlaubt die vorgestellte Simulation auch eine Bewertung der lokalen, heterogenen Dehnungsverteilung während der Kriechverformung. Diese ist eine relevante Fehlerquelle, die eine einfache, lineare Mischungsregel und auch das aufwändigere, analytische Kelly-Street-Modell nur sehr eingeschränkt für die Analyse des effektiven Kriechverhaltens zulässig machen.

zu Acta Materialia
inuiinui
Humboldt-Forschungspreisträger kommt ans IAM-WK

Der Materialwissenschaftler Prof. Dr. Haruyuki Inui von der Kyoto University (Japan) wurde im November 2021 mit dem Humboldt-Forschungspreis ausgezeichnet. Diese renommierte und mit 60.000 Euro dotierte Auszeichnung wird durch die Alexander von Humboldt-Stiftung jährlich an international anerkannte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus dem Ausland zur Unterstützung von Kooperationsprojekten mit Forschenden in Deutschland verliehen.

Prof. Inui ist Experte auf dem Gebiet der intermetallischen Phasen, die bei der Entwicklung neuartiger Konstruktionswerkstoffe für extreme Umgebungsbedingungen, z.B. im Bereich von Verbrennungsprozessen, eine bedeutende Rolle spielen. Die grundlegenden Arbeiten aus Kyoto waren über Jahrzehnte richtungsweisend für die weltweite Forschung auf diesem Gebiet, die schließlich den kommerziellen Einsatz von Titan-Aluminid-Werkstoffen in Flugtriebwerken ermöglicht hat.

Wesentliches Thema seiner Forschungsarbeiten ist die experimentelle Untersuchung der Verformung metallischer und intermetallischer Werkstoffe von der Makro- bis hinunter zur Nanoskala. Dabei spannt er den Bogen von komplexen Eisen- und Kobaltbasis-Superlegierungen über neuartige intermetallische Phasen bis hin zu so genannten Hochentropielegierungen – diese sind derzeit in der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik ein „Hot Topic“, zu dem der Preisträger auch substantiell beigetragen hat.

Prof. Inui plant seinen mit dem Humboldt-Forschungspreis verbundenen Forschungsaufenthalt ab 2022 in Deutschland zu verbringen, wo er am KIT als Gast von Prof. Martin Heilmaier (Institut für Angewandte Materialien – Werkstoffkunde) sowie mit den engen Kooperationspartnern am Max-Planck-Institut für Eisenforschung Düsseldorf (Prof. Dierk Raabe), der Ruhr-Universität Bochum (Prof. Gunther Eggeler) und der Universität Bayreuth (Prof. Uwe Glatzel) zusammenarbeiten wird.

Dissertationen


Cryogenic deformation of CoCrFeMnNi with a focus on serrated plastic deformation. Dissertation
Srinivasan Tirunilai, A.
2021, August 11. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000136244
Struktur-Gefüge-Eigenschaftsbeziehungen in eutektischen Legierungen des NiAl-Cr-Mo-Systems. Dissertation
Schulz, C. A.
2021, August 10. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000136223
Characterisation of the Oxidation and Creep Behaviour of Novel Mo-Si-Ti Alloys. Dissertation
Obert, S.
2021, Juni 11. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000133636
Creep behavior of lamellar FeAl/FeAl2 alloys. Dissertation
Schmitt, A.
2020, April 6. Verlag Dr. Hut
Gefüge und Eigenschaften von äquiatomaren Legierungen aus dem System Ta-Nb-Mo-Cr-Ti-Al. Dissertation
Chen, H.
2020, April 7. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000118090
Gefügeentwicklung von CuCr-Kontaktwerkstoffen nach Einwirkung eines Lichtbogens im Vakuum. Dissertation
Hauf, U.
2018. Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Mechanische und oxidative Eigenschaften eutektischer Nb-Si-Cr - Legierungen. Dissertation
Gang, F.
2016. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000063623
Mechanical properties and oxidation behavior of micro-alloyed iron aluminides. Dissertation
Janda, D.
2015. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000046125

Veröffentlichungen


2022
Improved work hardening capability and ductility of an additively manufactured and deformed Al-Mn-Mg-Sc-Zr alloy
Schliephake, D.; Lopes, C.; Eggeler, Y. M.; Chen, H.; Freudenberger, J.; Bayoumy, D.; Huang, A. J.; Kauffmann, A.
2022. Journal of Alloys and Compounds, Artkl.Nr.: 166499. doi:10.1016/j.jallcom.2022.166499
A novel nitridation- and pesting-resistant Cr-Si-Mo alloy
Hinrichs, F.; Kauffmann, A.; Tirunilai, A. S.; Schliephake, D.; Beichert, B.; Winkens, G.; Beck, K.; Ulrich, A. S.; Galetz, M. C.; Long, Z.; Thota, H.; Eggeler, Y.; Pundt, A.; Heilmaier, M.
2022. Corrosion Science, 207, Art.-Nr.: 110566. doi:10.1016/j.corsci.2022.110566
Interface reactions of magnetron sputtered Si-based dual layer coating systems as oxidation protection for Mo-Si-Ti alloys
Anton, R.; Hüning, S.; Laska, N.; Weber, M.; Schellert, S.; Gorr, B.; Christ, H.-J.; Heilmaier, M.; Schulz, U.
2022. Surface and Coatings Technology, 444, 128620. doi:10.1016/j.surfcoat.2022.128620
Plastic deformation of bulk and micropillar single crystals of Mo₅Si₃ with the tetragonal D8 structure
Kishida, K.; Chen, Z.; Matsunoshita, H.; Maruyama, T.; Fukuyama, T.; Sasai, Y.; Inui, H.; Heilmaier, M.
2022. International Journal of Plasticity, 155, Art.-Nr. 103339. doi:10.1016/j.ijplas.2022.103339
On the formation of nanocrystalline aluminides during high pressure torsion of Al/Ni alternating foils and post-processing multilayer reaction
Ivanisenko, Y.; Mazilkin, A.; Gallino, I.; Riegler, S. S.; Doyle, S.; Kilmametov, A.; Fabrichnaya, O.; Heilmaier, M.
2022. Journal of alloys and compounds, 905, Art. Nr.: 164201. doi:10.1016/j.jallcom.2022.164201
On the complex intermetallics in an Al-Mn-Sc based alloy produced by laser powder bed fusion
Bayoumy, D.; Boll, T.; Schliephake, D.; Wu, X.; Zhu, Y.; Huang, A.
2022. Journal of alloys and compounds, 901, Art.Nr.: 163571. doi:10.1016/j.jallcom.2021.163571
Origin of non-uniform plasticity in a high-strength Al-Mn-Sc based alloy produced by laser powder bed fusion
Bayoumy, D.; Kwak, K.; Boll, T.; Dietrich, S.; Schliephake, D.; Huang, J.; Yi, J.; Takashima, K.; Wu, X.; Zhu, Y.; Huang, A.
2022. Journal of materials science & technology, 103, 121–133. doi:10.1016/j.jmst.2021.06.042
Chemical characterization of Mg0.25Mn0.75-H(D) nanocomposites by Atom Probe Tomography (APT)
Gemma, R.; Lu, Y.; Seils, S.; Boll, T.; Asano, K.
2022. Journal of alloys and compounds, 896, Article no: 163015. doi:10.1016/j.jallcom.2021.163015
On the impact of the mesostructure on the creep response of cellular NiAl-Mo eutectics
Wicht, D.; Kauffmann, A.; Schneider, M.; Heilmaier, M.; Böhlke, T.
2022. Acta materialia, 226, Art.-Nr. 117626. doi:10.1016/j.actamat.2022.117626
Mechanical behavior at elevated temperatures of an Al–Mn–Mg–Sc–Zr alloy manufactured by selective laser melting
Schliephake, D.; Bayoumy, D.; Seils, S.; Schulz, C.; Kauffmann, A.; Wu, X.; Huang, A. J.
2022. Materials science and engineering / A, 831, Art.-Nr.: 142032. doi:10.1016/j.msea.2021.142032
Dislocation-mediated and twinning-induced plasticity of CoCrFeMnNi in varying tribological loading scenarios
Dollmann, A.; Kauffmann, A.; Heilmaier, M.; Srinivasan Tirunilai, A.; Mantha, L. S.; Kübel, C.; Eder, S. J.; Schneider, J.; Greiner, C.
2022. Journal of Materials Science. doi:10.1007/s10853-022-07661-3
Phase continuity, brittle to ductile transition temperature and creep behavior of a eutectic Mo‐20Si‐52.8Ti alloy
Tirunilai, A. S.; Hinrichs, F.; Schliephake, D.; Engstler, M.; Mücklich, F.; Obert, S.; Winkens, G.; Kauffmann, A.; Heilmaier, M.
2022. Advanced Engineering Materials. doi:10.1002/adem.202200918
Simultaneous Twinning and Microband-Induced Plasticity of a Compositionally Complex Alloy with Interstitial Carbon at Cryogenic Temperatures
Tirunilai, A. S.; Osmundsen, R.; Baker, I.; Chen, H.; Weiss, K.-P.; Heilmaier, M.; Kauffmann, A.
2022. High Entropy Alloys & Materials. doi:10.1007/s44210-022-00001-9
High‐temperature ternary oxide phases in Ta/Nb‐Alumina composite materials
Eusterholz, M. K.; Boll, T.; Gebauer, J.; Weidner, A.; Kauffmann, A.; Franke, P.; Seifert, H.-J.; Biermann, H.; Aneziris, C.; Heilmaier, M.
2022. Advanced Engineering Materials. doi:10.1002/adem.202200161
Revealing the Role of Cross Slip for Serrated Plastic Deformation in Concentrated Solid Solutions at Cryogenic Temperatures
Tirunilai, A. S.; Weiss, K.-P.; Freudenberger, J.; Heilmaier, M.; Kauffmann, A.
2022. Metals, 12 (3), 514. doi:10.3390/met12030514
2021
Development of actual powder layer height depending on nominal layer thicknesses and selection of laser parameters
Jansen, D.; Hanemann, T.; Radek, M.; Rota, A.; Schröpfer, J.; Heilmaier, M.
2021. Journal of materials processing technology, 298, Art.-Nr.: 117305. doi:10.1016/j.jmatprotec.2021.117305
Microstructure and mechanical properties of high-Mn-ODS steels
Seils, S.; Kauffmann, A.; Delis, W.; Boll, T.; Heilmaier, M.
2021. Materials science and engineering / A, 825, Art.-Nr. 141859. doi:10.1016/j.msea.2021.141859
Oxidation mechanism of refractory high entropy alloys Ta-Mo-Cr-Ti-Al with varying Ta content
Schellert, S.; Gorr, B.; Laube, S.; Kauffmann, A.; Heilmaier, M.; Christ, H. J.
2021. Corrosion science, 192, Article no: 109861. doi:10.1016/j.corsci.2021.109861
Grain boundary engineering and its implications on corrosion behaviour of equiatomic CoCrFeMnNi high entropy alloy
Thota, H.; Jeyaraam, R.; Bairi, L. R.; Tirunilai, A. S.; Kauffmann, A.; Freudenberger, J.; Heilmaier, M.; Mandal, S.; Vadlamani, S. S.
2021. Journal of alloys and compounds, Art.-Nr.: 161500. doi:10.1016/j.jallcom.2021.161500
Quantitative Phase Prediction in Dual-Phase High-Entropy Alloys: Computationally Aided Parametric Approach
Singh Negi, A.; Sourav, A.; Heilmaier, M.; Biswas, S.; Thangaraju, S.
2021. Physica Status Solidi (B) Basic Research, 258 (6), Art. Nr.: 2100106. doi:10.1002/pssb.202100106
Soft sensor approach based on magnetic Barkhausen noise by means of the forming process punch-hole-rolling
Mühl, F.; Knoll, M.; Khabou, M.; Dietrich, S.; Groche, P.; Schulze, V.
2021. Advances in industrial and manufacturing engineering, 2, Art.-Nr. 100039. doi:10.1016/j.aime.2021.100039
Oxidation Resistance, Creep Strength and Room-Temperature Fracture Toughness of Mo–28Ti–14Si–6C–6B Alloy
Hatakeyama, T.; Kauffmann, A.; Obert, S.; Gombola, C.; Heilmaier, M.; Yoshimi, K.
2021. Materialia, 101108. doi:10.1016/j.mtla.2021.101108
Microstructure, mechanical behaviour and strengthening mechanisms in Hastelloy X manufactured by electron beam and laser beam powder bed fusion
Karapuzha, A. S.; Fraser, D.; Schliephake, D.; Dietrich, S.; Zhu, Y.; Wu, X.; Huang, A.
2021. Journal of alloys and compounds, 862, Art.-Nr.: 158034. doi:10.1016/j.jallcom.2020.158034
High entropy alloy nanocomposites produced by high pressure torsion
Taheriniya, S.; Davani, F. A.; Hilke, S.; Hepp, M.; Gadelmeier, C.; Chellali, M. R.; Boll, T.; Rösner, H.; Peterlechner, M.; Gammer, C.; Divinski, S. V.; Butz, B.; Glatzel, U.; Hahn, H.; Wilde, G.
2021. Acta Materialia, 208, Art.-Nr.: 116714. doi:10.1016/j.actamat.2021.116714
Mo-Silicide Alloys for High-Temperature Structural Applications
Perepezko, J. H.; Krüger, M.; Heilmaier, M.
2021. Materials Performance and Characterization, 10 (2), Article: 20200183. doi:10.1520/MPC20200183
Vertical continuous compound casting of copper aluminum bilayer rods
Greß, T.; Glück Nardi, V.; Schmid, S.; Hoyer, J.; Rizaiev, Y.; Boll, T.; Seils, S.; Tonn, B.; Volk, W.
2021. Journal of materials processing technology, 288, Art.-Nr.: 116854. doi:10.1016/j.jmatprotec.2020.116854
Characterization of the Microstructure After Composite Peening of Aluminum
Seitz, M.; Dürrschnabel, M.; Kauffmann, A.; Kurpiers, C.; Greiner, C.; Weidenmann, K. A.
2021. Advanced engineering materials, 23 (2), Art.Nr. 2000575. doi:10.1002/adem.202000575
Flexible Powder Production for Additive Manufacturing of Refractory Metal-Based Alloys
Hinrichs, F.; Kauffmann, A.; Schliephake, D.; Seils, S.; Obert, S.; Ratschbacher, K.; Allen, M.; Pundt, A.; Heilmaier, M.
2021. Metals, 11 (11), Article no: 1723. doi:10.3390/met11111723
Microstructure tailoring of Al-containing compositionally complex alloys by controlling the sequence of precipitation and ordering
Laube, S.; Schellert, S.; Srinivasan Tirunilai, A.; Schliephake, D.; Gorr, B.; Christ, H.-J.; Kauffmann, A.; Heilmaier, M.
2021. Acta Materialia, 218, Article no: 117217. doi:10.1016/j.actamat.2021.117217
Influence of Cold Rotary Swaging on Microstructure and Uniaxial Mechanical Behavior in Alloy 718
Klumpp, A.; Kauffmann, A.; Seils, S.; Dietrich, S.; Schulze, V.
2021. Metallurgical and materials transactions / A, 52, 4331–4341. doi:10.1007/s11661-021-06371-w
Micro-mechanical deformation behavior of CoCrFeMnNi high-entropy alloy
Lu, K.; Chauhan, A.; Litvinov, D.; Tirunilai, A. S.; Freudenberger, J.; Kauffmann, A.; Heilmaier, M.; Aktaa, J.
2021. Journal of materials science & technology. doi:10.1016/j.jmst.2021.04.079
The Effect of Al on the Formation of a CrTaO₄ Layer in Refractory High Entropy Alloys Ta-Mo-Cr-Ti-xAl
Schellert, S.; Gorr, B.; Christ, H.-J.; Pritzel, C.; Laube, S.; Kauffmann, A.; Heilmaier, M.
2021. Oxidation of metals, 96, 333–345. doi:10.1007/s11085-021-10046-7
Deformation mechanisms of CoCrFeMnNi high-entropy alloy under low-cycle-fatigue loading
Lu, K.; Chauhan, A.; Tirunilai, A. S.; Freudenberger, J.; Kauffmann, A.; Heilmaier, M.; Aktaa, J.
2021. Acta materialia, 215, Art.-Nr.: 117089. doi:10.1016/j.actamat.2021.117089
On aliovalent cations control of α-alumina growth on doped and undoped NiAl
Boll, T.; Babic, V.; Panas, I.; Bäcke, O.; Stiller, K.
2021. Acta Materialia, 210, Art.-Nr.: 116809. doi:10.1016/j.actamat.2021.116809
The High-Solution Design of Magnesium Alloys
Wang, J.; Yuan, Y.; Cheng, X.; Chen, T.; Jiang, B.; Li, D.; Tang, A.; Boll, T.; Pan, F.
2021. Magnesium Technology 2021. Ed.: V. M. Miller, 27–31, Springer. doi:10.1007/978-3-030-65528-0_5
Temperature Resistance of Mo3Si: Phase Stability, Microhardness, and Creep Properties
Kauss, O.; Obert, S.; Bogomol, I.; Wablat, T.; Siemensmeyer, N.; Naumenko, K.; Krüger, M.
2021. Metals, 11 (4), Article no: 564. doi:10.3390/met11040564
Influence of carbon on the mechanical behavior and microstructure evolution of CoCrFeMnNi processed by high pressure torsion
Lu, Y.; Mazilkin, A.; Boll, T.; Stepanov, N.; Zherebtzov, S.; Salishchev, G.; Ódor, É.; Ungar, T.; Lavernia, E.; Hahn, H.; Ivanisenko, Y.
2021. Materialia, 16, Art.-Nr.: 101059. doi:10.1016/j.mtla.2021.101059
Microcantilever Fracture Tests on Eutectic NiAl‐Cr(Mo) in‐situ Composites
Gabel, S.; Giese, S.; Merle, B.; Sprenger, I.; Heilmaier, M.; Neumeier, S.; Bitzek, E.; Göken, M.
2021. Advanced engineering materials, Art.-Nr. 202001464. doi:10.1002/adem.202001464
Current Status of Research on the Oxidation Behavior of Refractory High Entropy Alloys
Gorr, B.; Schellert, S.; Müller, F.; Christ, H.-J.; Kauffmann, A.; Heilmaier, M.
2021. Advanced engineering materials, 23 (5), Art.-Nr.: 2001047. doi:10.1002/adem.202001047
Influence of Temperature and Plastic Strain on Deformation Mechanisms and Kink Band Formation in Homogenized HfNbTaTiZr
Chen, H.; Hanemann, T.; Seils, S.; Schliephake, D.; Tirunilai, A. S.; Heilmaier, M.; Weiss, K.-P.; Kauffmann, A.
2021. Crystals, 11 (2), 81. doi:10.3390/cryst11020081
The Creep and Oxidation Behaviour of Pesting-Resistant -Containing Eutectic-Eutectoid Mo-Si-Ti Alloys
Obert, S.; Kauffmann, A.; Pretzler, R.; Schliephake, D.; Hinrichs, F.; Heilmaier, M.
2021. Metals, 11 (1), Art.-Nr.: 169. doi:10.3390/met11010169
Superior low-cycle fatigue properties of CoCrNi compared to CoCrFeMnNi
Lu, K.; Chauhan, A.; Walter, M.; Tirunilai, A. S.; Schneider, M.; Laplanche, G.; Freudenberger, J.; Kauffmann, A.; Heilmaier, M.; Aktaa, J.
2021. Scripta materialia, 194, Art.-Nr.: 113667. doi:10.1016/j.scriptamat.2020.113667
Microstructural and Chemical Constitution of the Oxide Scale formed on a Pesting-Resistant Mo-Si-Ti Alloy
Obert, S.; Kauffmann, A.; Seils, S.; Boll, T.; Kauffmann-Weiss, S.; Chen, H.; Anton, R.; Heilmaier, M.
2021. Corrosion science, 178, Art.-Nr. 109081. doi:10.1016/j.corsci.2020.109081
High temperature strength retention of Cu/Nb nanolaminates through dynamic strain ageing
Liu, Z.; Snel, J.; Boll, T.; Wang, J. Y.; Monclús, M. A.; Molina-Aldareguía, J. M.; LLorca, J.
2021. Materials science and engineering / A, 799, Article no: 140117. doi:10.1016/j.msea.2020.140117
2020
Oxidation behaviour of NiAl intermetallics with embedded Cr and Mo
Geramifard, G.; Gombola, C.; Franke, P.; Seifert, H. J.
2020. Corrosion science, 177, Art. Nr.: 108956. doi:10.1016/j.corsci.2020.108956
Origins of strength and plasticity in the precious metal based High-Entropy Alloy AuCuNiPdPt
Thiel, F.; Geissler, D.; Nielsch, K.; Kauffmann, A.; Seils, S.; Heilmaier, M.; Utt, D.; Albe, K.; Motylenko, M.; Rafaja, D.; Freudenberger, J.
2020. Acta materialia, 185, 400–411. doi:10.1016/j.actamat.2019.12.020
Intensive processing optimization for achieving strong and ductile Al-Mn-Mg-Sc-Zr alloy produced by selective laser melting
Bayoumy, D.; Schliephake, D.; Dietrich, S.; Wu, X. H.; Zhu, Y. M.; Huang, A. J.
2020. Materials and design, 198, Art.Nr. 109317. doi:10.1016/j.matdes.2020.109317
Formation of complex intermetallic phases in novel refractory high-entropy alloys NbMoCrTiAl and TaMoCrTiAl: Thermodynamic assessment and experimental validation
Müller, F.; Gorr, B.; Christ, H.-J.; Chen, H.; Kauffmann, A.; Laube, S.; Heilmaier, M.
2020. Journal of alloys and compounds, 842, Article no: 155726. doi:10.1016/j.jallcom.2020.155726
Dislocation-based Serrated Plastic Flow of High Entropy Alloys at Cryogenic Temperatures
Tirunilai, A. S.; Hanemann, T.; Weiss, K.-P.; Freudenberger, J.; Heilmaier, M.; Kauffmann, A.
2020. Acta materialia, 200, 980–991. doi:10.1016/j.actamat.2020.09.052
A zone melting device for the in situ observation of directional solidification using high-energy synchrotron x rays editors-pick
Gombola, C.; Hasemann, G.; Kauffmann, A.; Sprenger, I.; Laube, S.; Schmitt, A.; Gang, F.; Bolbut, V.; Oehring, M.; Blankenburg, M.; Schell, N.; Staron, P.; Pyczak, F.; Krüger, M.; Heilmaier, M.
2020. Review of scientific instruments, 91 (9), Art.Nr. 093901. doi:10.1063/5.0019020
Effect of Y Additions on the Oxidation Behaviour of Novel Refractory High-Entropy Alloy NbMoCrTiAl at 1000 °C in Air
Müller, F.; Gorr, B.; Christ, H.-J.; Chen, H.; Kauffmann, A.; Heilmaier, M.
2020. Oxidation of metals, 94 (1-2), 147–163. doi:10.1007/s11085-020-09983-6
High-temperature low cycle fatigue behavior of an equiatomic CoCrFeMnNi high-entropy alloy
Lu, K.; Chauhan, A.; Litvinov, D.; Walter, M.; Tirunilai, A. S.; Freudenberger, J.; Kauffmann, A.; Heilmaier, M.; Aktaa, J.
2020. Materials science and engineering / A, 791, Article: 139781. doi:10.1016/j.msea.2020.139781
Creep of an oxidation resistant coated Mo-9Si-8B alloy
Gombola, C.; Schliephake, D.; Heilmaier, M.; Perepezko, J. H.
2020. Intermetallics, 120, 106743. doi:10.1016/j.intermet.2020.106743
Breakdown of Varvenne scaling in (AuNiPdPt) Cu high-entropy alloys
Thiel, F.; Utt, D.; Kauffmann, A.; Nielsch, K.; Albe, K.; Heilmaier, M.; Freudenberger, J.
2020. Scripta materialia, 181, 15–18. doi:10.1016/j.scriptamat.2020.02.007
Temperature dependent strengthening contributions in austenitic and ferritic ODS steels
Seils, S.; Kauffmann, A.; Hinrichs, F.; Schliephake, D.; Boll, T.; Heilmaier, M.
2020. Materials science and engineering / A, 786, Article: 139452. doi:10.1016/j.msea.2020.139452
Solid solution strengthening and deformation behavior of single-phase Cu-base alloys under tribological load
Laube, S.; Kauffmann, A.; Ruebeling, F.; Freudenberger, J.; Heilmaier, M.; Greiner, C.
2020. Acta materialia, 185, 300–308. doi:10.1016/j.actamat.2019.12.005
Characterisation of the oxidation and creep behaviour of novel Mo-Si-Ti alloys
Obert, S.; Kauffmann, A.; Heilmaier, M.
2020. Acta materialia, 184, 132–142. doi:10.1016/j.actamat.2019.11.045
Microstructural properties and peritectic reactions in a binary Co–Sn alloy by means of scanning electron microscopy and atom probe tomography
Khushaim, M.; Alahmari, F.; Kattan, N.; Chassaing, D.; Boll, T.
2020. Materials Research Express, 7 (8), Art.Nr. 086508. doi:10.1088/2053-1591/abad04
Microstructural Investigations of Novel High Temperature Alloys Based on NiAl-(Cr,Mo)
Gombola, C.; Kauffmann, A.; Geramifard, G.; Blankenburg, M.; Heilmaier, M.
2020. Metals, 10 (7), Art. Nr.: 961. doi:10.3390/met10070961
On the chemical and microstructural requirements for the pesting-resistance of Mo-Si-Ti alloys
Obert, S.; Kauffmann, A.; Seils, S.; Schellert, S.; Weber, M.; Gorr, B.; Christ, H.-J.; Heilmaier, M.
2020. Journal of materials research and technology, 9 (4), 8556–8567. doi:10.1016/j.jmrt.2020.06.002
Microstructural changes in CoCrFeMnNi under mild tribological load
Dollmann, A.; Kauffmann, A.; Heilmaier, M.; Haug, C.; Greiner, C.
2020. Journal of materials science, 55 (26), 12353–12372. doi:10.1007/s10853-020-04806-0
Effect of Water Vapor on the Oxidation Behavior of the Eutectic High‐Temperature Alloy Mo‐20Si‐52.8Ti
Weber, M.; Gorr, B.; Christ, H.-J.; Obert, S.; Kauffmann, A.; Heilmaier, M.
2020. Advanced engineering materials, 22 (7), Art. Nr.: 2000219. doi:10.1002/adem.202000219
Magnetron sputtered silicon coatings as oxidation protection for Mo‐based alloys
Anton, R.; Laska, N.; Schulz, U.; Obert, S.; Heilmaier, M.
2020. Advanced engineering materials, 22 (7), Article Nr.: 2000218. doi:10.1002/adem.202000218
Comparison of cryogenic deformation of the concentrated solid solutions CoCrFeMnNi, CoCrNi and CoNi
Tirunilai, A. S.; Hanemann, T.; Reinhart, C.; Tschan, V.; Weiss, K.-P.; Laplanche, G.; Freudenberger, J.; Heilmaier, M.; Kauffmann, A.
2020. Materials science and engineering / A, 783, Art. Nr.: 139290. doi:10.1016/j.msea.2020.139290
A new strategy to intrinsically protect refractory metal based alloys at ultra high temperatures
Gorr, B.; Müller, F.; Schellert, S.; Christ, H.-J.; Chen, H.; Kauffmann, A.; Heilmaier, M.
2020. Corrosion science, 166, Art. Nr.: 108475. doi:10.1016/j.corsci.2020.108475
Controlling crystallographic ordering in Mo–Cr–Ti–Al high entropy alloys to enhance ductility
Laube, S.; Chen, H.; Kauffmann, A.; Schellert, S.; Müller, F.; Gorr, B.; Müller, J.; Butz, B.; Christ, H.-J.; Heilmaier, M.
2020. Journal of alloys and compounds, 823, Article No.153805. doi:10.1016/j.jallcom.2020.153805
2019
Crystallographic ordering in a series of Al-containing refractory high entropy alloys Ta-Nb-Mo-Cr-Ti-Al
Chen, H.; Kauffmann, A.; Seils, S.; Boll, T.; Liebscher, C. H.; Harding, I.; Kumar, K. S.; Szabo, D. V.; Schlabach, S.; Kauffmann-Weiss, S.; Müller, F.; Gorr, B.; Christ, H.-J.; Heilmaier, M.
2019. Acta materialia, 176, 123–133. doi:10.1016/j.actamat.2019.07.001
On the oxidation mechanism of refractory high entropy alloys
Müller, F.; Gorr, B.; Christ, H.-J.; Müller, J.; Butz, B.; Chen, H.; Kauffmann, A.; Heilmaier, M.
2019. Corrosion science, 159, Article: 108161. doi:10.1016/j.corsci.2019.108161
Influence of SiC/Silica and Carbon/Silica Interfaces on the High‐Temperature Creep of Silicon Oxycarbide‐Based Glass Ceramics : A Case Study
Stabler, C.; Schliephake, D.; Heilmaier, M.; Rouxel, T.; Kleebe, H.-J.; Narisawa, M.; Riedel, R.; Ionescu, E.
2019. Advanced engineering materials, 21 (6), Art. Nr.: 1800596. doi:10.1002/adem.201800596
Microstructural evolution during creep of lamellar eutectoid and off-eutectoid FeAl/FeAl2 alloys
Schmitt, A.; Kumar, K. S.; Kauffmann, A.; Heilmaier, M.
2019. Intermetallics, 107, 116–125. doi:10.1016/j.intermet.2019.01.015
Aluminide Coatings on Mo-Si-B-Ti-Fe Alloy
Walsh, Z.; Kasnakjian, S.; Gallegos, L.; Patil, D.; Ravi, V.; Shliephake, D.; Heilmaier, M.
2019. International Corrosion Conference series, March, Art.-Nr. 13501
Precipitation behaviour and mechanical properties of a novel AlMoTaTi complex concentrated alloy
Schliephake, D.; Medvedev, A. E.; Imran, M. K.; Obert, S.; Fabijanic, D.; Heilmaier, M.; Molotnikov, A.; Wu, X.
2019. Scripta materialia, 173, 16–20. doi:10.1016/j.scriptamat.2019.07.033
Constitution, oxidation and creep of eutectic and eutectoid Mo-Si-Ti alloys
Schliephake, D.; Kauffmann, A.; Cong, X.; Gombola, C.; Azim, M.; Gorr, B.; Christ, H.-J.; Heilmaier, M.
2019. Intermetallics, 104, 133–142. doi:10.1016/j.intermet.2018.10.028
High-pressure torsion driven mechanical alloying of CoCrFeMnNi high entropy alloy
Kilmametov, A.; Kulagin, R.; Mazilkin, A.; Seils, S.; Boll, T.; Heilmaier, M.; Hahn, H.
2019. Scripta materialia, 158, 29–33. doi:10.1016/j.scriptamat.2018.08.031
2018
Contribution of Lattice Distortion to Solid Solution Strengthening in a Series of Refractory High Entropy Alloys
Chen, H.; Kauffmann, A.; Laube, S.; Choi, I.-C.; Schwaiger, R.; Huang, Y.; Lichtenberg, K.; Müller, F.; Gorr, B.; Christ, H.-J.; Heilmaier, M.
2018. Metallurgical and materials transactions / A, 49 (3), 772–781. doi:10.1007/s11661-017-4386-1
Phase Evolution in and Creep Properties of Nb-Rich Nb-Si-Cr Eutectics
Gang, F.; Kauffmann, A.; Heilmaier, M.
2018. Metallurgical and materials transactions / A, 49 (3), 763–771. doi:10.1007/s11661-017-4367-4
Optical and Electrical Investigation of High-Current Arcing Modes and Correlation with Contact Microstructure after Single Current Interruption
Feilbach, A.; Hinrichsen, V.; Hauf, U.; Heilmaier, M.; Boening, M.; Müller, F. E. H.
2018. Proceedings of the 28th International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum: Greifswald, Germany, 23rd-28th September 2018. Volume 2., 169–172, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/DEIV.2018.8537042
Development of Oxidation Resistant Refractory High Entropy Alloys for High Temperature Applications: Recent Results and Development Strategy
Gorr, B.; Mueller, F.; Christ, H.-J.; Chen, H.; Kauffmann, A.; Schweiger, R.; Szabo, D. V.; Heilmaier, M.
2018. TMS 2018. 147th Annual Meeting & Exhibition Supplemental Proceedings (TMS), 647–659, Springer. doi:10.1007/978-3-319-72526-0_61
Peculiarities of deformation of CoCrFeMnNi at cryogenic temperatures
Tirunilai, A. S.; Sas, J.; Weiss, K.-P.; Chen, H.; Szabo, D. V.; Schlabach, S.; Haas, S.; Geissler, D.; Freudenberger, J.; Heilmaier, M.; Kauffmann, A.
2018. Journal of materials research, 1–14. doi:10.1557/jmr.2018.252
Influence of work-hardening on fatigue crack growth, effective threshold and crack opening behavior in the nickel-based superalloy Inconel 718
Klumpp, A.; Maier, S.; Chen, H.; Fotouhi, M.; Schneider, R.; Dietrich, S.; Lang, K.-H.; Schulze, V.
2018. International journal of fatigue, 116, 257–267. doi:10.1016/j.ijfatigue.2018.06.033
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Tensile creep of miniaturized specimens
Luan, L.; Riesch-Oppermann, H.; Heilmaier, M.
2017. Journal of materials research, 32 (24), 4563–4572. doi:10.1557/jmr.2017.414
Microstructure Formation and Resistivity Change in CuCr during Rapid Solidification
Hauf, U.; Kauffmann, A.; Kauffmann-Weiss, S.; Feilbach, A.; Boening, M.; Mueller, F. E. H.; Hinrichsen, V.; Heilmaier, M.
2017. Metals, 7 (11), Art.Nr. 478. doi:10.3390/met7110478
Creep of binary Fe-Al alloys with ultrafine lamellar microstructures
Schmitt, A.; Kumar, S. K.; Kauffmann, A.; Li, X.; Stein, F.; Heilmaier, M.
2017. Intermetallics, 90, 180–187. doi:10.1016/j.intermet.2017.07.016
The effect of the ternary elements B, Ti, Cr, Cu, and Mo on fully lamellar FeAl + FeAl2 alloys
Li, X.; Schmitt, A.; Heilmaier, M.; Stein, F.
2017. Journal of alloys and compounds, 722, 219–228. doi:10.1016/j.jallcom.2017.06.106
Combinatorial exploration of the high entropy alloy system Co-Cr-Fe-Mn-Ni
Kauffmann, A.; Stüber, M.; Leiste, H.; Ulrich, S.; Schlabach, S.; Szabo, D. V.; Seils, S.; Gorr, B.; Chen, H.; Seifert, H.-J.; Heilmaier, M.
2017. Surface and coatings technology, 325, 174–180. doi:10.1016/j.surfcoat.2017.06.041
Optimisation of selective laser melting parameters for the Ni-based superalloy IN-738 LC using Doehlert’s design
Perevoshchikova, N.; Rigaud, J.; Sha, Y.; Heilmaier, M.; Finnin, B.; Labelle, E.; Wu, X.
2017. Rapid prototyping journal, 23 (5), 881–892. doi:10.1108/RPJ-04-2016-0063
Effect of Ti addition on the thermal expansion anisotropy of Mo₅Si₃
Azim, M. A.; Christ, H.-J.; Gorr, B.; Kowald, T.; Lenchuk, O.; Albe, K.; Heilmaier, M.
2017. Acta materialia, 132, 25–34. doi:10.1016/j.actamat.2017.02.066
High-Resolution Studies on Nanoscaled Ni/YSZ Anodes
Szász, J.; Seils, S.; Klotz, D.; Störmer, H.; Heilmaier, M.; Gerthsen, D.; Yokokawa, H.; Ivers-Tiffée, E.
2017. Chemistry of materials, 29 (12), 5113–5123. doi:10.1021/acs.chemmater.7b00360
Coarsening kinetics of lamellar microstructures : Experiments and simulations on a fully-lamellar Fe-Al in situ composite
Li, X.; Bottler, F.; Spatschek, R.; Schmitt, A.; Heilmaier, M.; Stein, F.
2017. Acta materialia, 127, 230–243. doi:10.1016/j.actamat.2017.01.041
Phase-field simulation of the microstructure evolution in the eutectic NiAl-34Cr system
Kellner, M.; Sprenger, I.; Steinmetz, P.; Hötzer, J.; Nestler, B.; Heilmaier, M.
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Interdependency of test environment and current breaking capacity of a model vacuum switch
Feilbach, A.; Menne, H.; Hinrichsen, V.; Hauf, U.; Heilmaier, M.; Böning, M.; Müller, F. E. H.
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Effect of microalloying with silicon on high temperature oxidation resistance of novel refractory high-entropy alloy Ta-Mo-Cr-Ti-Al
Müller, F.; Gorr, B.; Christ, H.-J.; Chen, H.; Kauffmann, A.; Heilmaier, M.
2017. Materials at high temperatures, 35 (1-3), 168–176. doi:10.1080/09603409.2017.1389115
Effect of Ti content and nitrogen on the high-temperature oxidation behavior of (Mo,Ti)5Si3
Azim, M. A.; Gorr, B.; Christ, H.-J.; Lenchuk, O.; Albe, K.; Schliephake, D.; Heilmaier, M.
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Characterization of Oxidation Kinetics of Mo-Si-B-Based Materials
Azim, M. A.; Gorr, B.; Christ, H.-J.; Heilmaier, M.; Koch, U.; Engelhard, M.
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Face Centred Cubic Multi-Component Equiatomic Solid Solutions in the Au-Cu-Ni-Pd-Pt System
Freudenberger, J.; Rafaja, D.; Geissler, D.; Giebeler, L.; Ullrich, C.; Kauffmann, A.; Heilmaier, M.; Nielsch, K.
2017. Metals, 7 (4), Art. Nr.: 135. doi:10.3390/met7040135
Enhanced Oxidation Resistance of Mo-Si-B-Ti Alloys by Pack Cementation
Schliephake, D.; Gombola, C.; Kauffmann, A.; Heilmaier, M.; Perepezko, J. H.
2017. Oxidation of metals, 88 (SI, 3-4), 267–277. doi:10.1007/s11085-017-9730-8
High-Temperature Oxidation Behavior of Refractory High-Entropy Alloys : Effect of Alloy Composition
Gorr, B.; Müller, F.; Azim, M.; Christ, H.-J.; Müller, T.; Chen, H.; Kauffmann, A.; Heilmaier, M.
2017. Oxidation of metals, 88 (3-4), 339–349. doi:10.1007/s11085-016-9696-y
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Nanostructure evolution in ODS steels under ion irradiation
Rogozhkin, S.; Bogachev, A.; Korchuganova, O.; Nikitin, A.; Orlov, N.; Aleev, A.; Zaluzhnyi, A.; Kozodaev, M.; Kulevoy, T.; Chalykh, B.; Lindau, R.; Hoffmann, J.; Möslang, A.; Vladimirov, P.; Klimenkov, M.; Heilmaier, M.; Wagner, J.; Seils, S.
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High-temperature creep behavior of a SiOC glass ceramic free of segregated carbon
Stabler, C.; Roth, F.; Narisawa, M.; Schliephake, D.; Heilmaier, M.; Lauterbach, S.; Kleebe, H.-J.; Riedel, R.; Ionescu, E.
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Validation of the applicability of a creep model for directionally solidified eutectics with a lamellar microstructure
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Al-Ti Particulate Composite : Processing and Studies on Particle Twinning, Microstructure, and Thermal Stability
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Influence of post heat treatments on anisotropy of mechanical behaviour and microstructure of Hastelloy-X parts produced by selective laser melting
Tomus, D.; Tian, Y.; Rometsch, P. A.; Heilmaier, M.; Wu, X.
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Physically motivated model for creep of directionally solidified eutectics evaluated for the intermetallic NiAl-9Mo
Albiez, J.; Sprenger, I.; Seemüller, C.; Weygand, D.; Heilmaier, M.; Böhlke, T.
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Microstructure and mechanical properties at elevated temperatures of a new Al-containing refractory high-entropy alloy Nb-Mo-Cr-Ti-Al
Chen, H.; Kauffmann, A.; Gorr, B.; Schliephake, D.; Seemüller, C.; Wagner, J. N.; Christ, H.-J.; Heilmaier, M.
2016. Journal of alloys and compounds, 661, 206–215. doi:10.1016/j.jallcom.2015.11.050
Effect of strain-rate on the deformation response of D0₃-ordered Fe₃Al
Janda, D.; Ghassemi-Armaki, H.; Bruder, E.; Hockauf, M.; Heilmaier, M.; Kumar, K. S.
2016. Acta materialia, 103, 909–918. doi:10.1016/j.actamat.2015.11.002
Thermal stability of electrical and mechanical properties of cryo-drawn Cu and CuZr wires
Kauffmann, A.; Geissler, D.; Freudenberger, J.
2016. Materials Science and Engineering: A, 651, 567–573. doi:10.1016/j.msea.2015.10.119
MIM for HT turbine parts : Gas-atomized versus mechanically milled Nb-si alloy powder
Mulser, M.; Hartwig, T.; Seemüller, C.; Heilmaier, M.; Adkins, N.; Wickins, M.
2016. World Powder Metallurgy 2016 Congress and Exhibition, Hamburg, Germany, 9th - 13th October 2016, European Powder Metallurgy Association (EPMA)
Investigation of current breaking capacity of vacuum interrupters with focus on contact material properties with the help of a reference model vacuum circuit breaker
Feilbach, A.; Hauf, U.; Böning, M.; Hinrichsen, V.; Heilmaier, M.; Müller, F. E. H.
2016. 27th International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum (ISDEIV), Suzhou, China, 18–23 September 2016. Ed.: R. Boxman, 1–4, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/DEIV.2016.7748691
The Al-Rich Part of the Fe-Al Phase Diagram
Li, X.; Scherf, A.; Heilmaier, M.; Stein, F.
2016. Journal of phase equilibria and diffusion, 37 (2), 162–173. doi:10.1007/s11669-015-0446-7
Investigation of the heat affected volume of CuCr contact material for vacuum interrupters
Hauf, U.; Feilbach, A.; Böning, M.; Heilmaier, M.; Hinrichsen, V.; Müller, F. E. H.
2016. 27th International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum (ISDEIV), Suzhou, China, 18-23 Sept. 2016, 1–4, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/DEIV.2016.7748695
Synthesis and high-temperature creep behavior of a SiLuOC-based glass-ceramic
Stabler, C.; Seemüller, C.; Choudhary, A.; Heilmaier, M.; Lauterbach, S.; Kleebe, H.-J.; Ionescu, E.
2016. Journal of the Ceramic Society of Japan, 124 (10), 1006–1012. doi:10.2109/jcersj2.16101
Microstructure Variations and Creep Properties of Novel High Temperature V-Si-B Materials
Krüger, M.; Bolbut, V.; Gang, F.; Hasemann, G.
2016. JOM, 68 (11), 2811–2816. doi:10.1007/s11837-016-2096-6
High temperature oxidation behavior of an equimolar refractory metal-based alloy 20Nb-20Mo-20Cr-20Ti-20Al with and without Si addition
Gorr, B.; Mueller, F.; Christ, H.-J.; Mueller, T.; Chen, H.; Kauffmann, A.; Heilmaier, M.
2016. Journal of alloys and compounds, 688, Part B, 468–477. doi:10.1016/j.jallcom.2016.07.219
Orientation relationship of eutectoid FeAl and FeAl₂
Scherf, A.; Kauffmann, A.; Kauffmann-Weiss, S.; Scherer, T.; Li, X.; Stein, F.; Heilmaier, M.
2016. Journal of applied crystallography, 49 (2), 442–449. doi:10.1107/S1600576716000911
In Situ Study of the Influence of Nickel on the Phase Transformation Kinetics in Austempered Ductile Iron
Saal, P.; Meier, L.; Li, X.; Hofmann, M.; Hoelzel, M.; Wagner, J. N.; Volk, W.
2016. Metallurgical and materials transactions / A, 47 (2), 661–671. doi:10.1007/s11661-015-3261-1
In-situ neutron diffraction during biaxial deformation
Van Petegem, S.; Wagner, J.; Panzner, T.; Upadhyay, M. V.; Trang, T. T. T.; Van Swygenhoven, H.
2016. Acta Materialia, 105, 404–416. doi:10.1016/j.actamat.2015.12.015
Microstructure Evolution in a New Refractory High-Entropy Alloy W-Mo-Cr-Ti-Al
Gorr, B.; Azim, M.; Christ, H.-J.; Chen, H.; Szabo, D. V.; Kauffmann, A.; Heilmaier, M.
2016. Metallurgical and Materials Transactions A, 47, 961–970. doi:10.1007/s11661-015-3246-0
2015
One-dimensional simulation of the creep behavior of directionally solidified NiAl-9Mo
Albiez, J.; Sprenger, I.; Heilmaier, M.; Böhlke, T.
2015. Proceedings in applied mathematics and mechanics, 15 (1), 269–270. doi:10.1002/pamm.201510125
Oxidation behavior of pack-cemented Si-B oxidation protection coatings for Mo-Si-B alloys at 1300°C
Lange, A.; Heilmaier, M.; Sossamann, T. A.; Perepezko, J. H.
2015. Surface and coatings technology, 266, 57–63. doi:10.1016/j.surfcoat.2015.02.015
Early cluster formation during rapid cooling of an Al-Cu-Mg alloy: In situ small-angle X-ray scattering
Schloth, P.; Menzel, A.; Fife, J. L.; Wagner, J. N.; Van Swygenhoven, H.; J.-M. Drezet
2015. Scripta materialia, 108, 56–59. doi:10.1016/j.scriptamat.2015.06.015
An APT investigation of an amorphous Cr-B-C thin film
Boll, T.; Thuvander, M.; Koch, S.; Wagner, J. N.; Nedfors, N.; Jansson, U.; Stiller, K.
2015. Ultramicroscopy, 159 (2), 217–222. doi:10.1016/j.ultramic.2015.01.001
Microstructure and Phase Transformation Temperatures of Two-Phase FeAl (B2) + FeAl2 Alloys
Li, X.; Palm, M.; Scherf, A.; Janda, D.; Heilmaier, M.; Stein, F.
2015. Advanced structural and functional intermetallic-based alloys : November 30 - December 5, 2014, Boston, Massachusetts, USA ; [Symposium YY: Advanced Structural and Functional Intermetallic-Based Alloys ; held at the 2014 MRS fall meeting] . Ed.: I. Baker, 55–60, Materials Research Society. doi:10.1557/opl.2014.965
Mechanisms of oxide scale formation on yttrium-alloyed Mo-Si-B containing fine-grained microstructure
Majumdar, S.; Dönges, B.; Gorr, B.; Christ, H.-J.; Schliephake, D.; Heilmaier, M.
2015. Corrosion science, 90, 76–88. doi:10.1016/j.corsci.2014.09.017
Phase equilibria, microstructure, and high temperature oxidation resistance of novel refractory high-entropy alloys
Gorr, B.; Azim, M.; Christ, H.-J.; Mueller, T.; Schliephake, D.; Heilmaier, M.
2015. Journal of alloys and compounds, 624, 270–278. doi:10.1016/j.jallcom.2014.11.012
The influence of microstructural features on the electrical conductivity of solid phase sintered CuCr composites
Klinski-Wetzel, K. von; Kowanda, C.; Heilmaier, M.; Mueller, F. E. H.
2015. Journal of alloys and compounds, 631, 237–247. doi:10.1016/j.jallcom.2014.12.249
Experimental and Numerical Investigation on the Phase Separation Affected by Cooling Rates and Marangoni Convection in Cu-Cr Alloys
Wang, F.; Klinski-Wetzel, K. von; Mukherjee, R.; Nestler, B.; Heilmaier, M.
2015. Metallurgical and materials transactions / A, 46 (4), 1756–1766. doi:10.1007/s11661-015-2745-3
Oxidation Behavior of Binary Aluminium-Rich Fe-Al Alloys with a Fine-Scaled, Lamellar Microstructure
Scherf, A.; Janda, D.; Baghaie Yazdi, M.; Li, X.; Stein, F.; Heilmaier, M.
2015. Oxidation of metals, 83 (5-6), 559–574. doi:10.1007/s11085-015-9535-6
Magnetron Sputtered Mo(Six,Al[1-x])2 Oxidation Protection Coatings for Mo-Si-B Alloys
Lange, A.; Braun, R.; Heilmaier, M.
2015. Oxidation of Metals, 84 (1-2), 91–104. doi:10.1007/s11085-015-9545-4
Creep Resistance and Oxidation Behavior of Novel Mo-Si-B-Ti Alloys
Azim, M. A.; Schliephake, D.; Hochmuth, C.; Gorr, B.; Christ, H.-J.; Glatzel, U.; Heilmaier, M.
2015. JOM, 67 (11), 2621–2628. doi:10.1007/s11837-015-1560-z
Influence of Vanadium on the Oxidation Resistance of the Intermetallic Phase Nb5Si3
Gang, F.; Klinski-Wetzel, K. von; Wagner, J. N.; Heilmaier, M.
2015. Oxidation of metals, 83 (1-2), 119–132. doi:10.1007/s11085-014-9510-7
2014
High-temperature oxidation behavior of Mo-Si-B-based and Co-Re-Cr-based alloys
Gorr, B.; Wang, L.; Burk, S.; Azim, M.; Majumdar, S.; Christ, H.-J.; Mukherji, D.; Rösler, J.; Schliephake, D.; Heilmaier, M.
2014. Intermetallics, 48, 34–43. doi:10.1016/j.intermet.2013.10.008
Correlation between microstructure and properties of fine grained Mo-Mo3Si-Mo5SiB2 alloys
Krüger, M.; Jain, P.; Kumar, K. S.; Heilmaier, M.
2014. Intermetallics, 48, 10–18. doi:10.1016/j.intermet.2013.10.025
Influence of zirconium content on microstructure and creep properties of Mo-9Si-8B alloys
Hochmuth, C.; Schliephake, D.; Völkl, R.; Heilmaier, M.; Glatzel, U.
2014. Intermetallics, 48, 3–9. doi:10.1016/j.intermet.2013.08.017
Influence of the processing technique on the properties of Nb-Si intermetallic composites for high temperature applications processed by MIM and HIP
Mulser, M.; Hartwig, T.; Seemüller, C.; Heilmaier, M.; Adkins, N.; Wickins, M.
2014. Advances in powder metallurgy & particulate Materials - 2014 : proceedings of the 2014 International Conference on Powder Metallurgy & Particulate Materials sponsored by the Metal Powder Industries Federation, May 18 - 22, Orlando, FL. Ed.: R.A. Chernenkoff, 04/8–04/16, Metal Powder Industries Federation
Hall-Petch Breakdown at Elevated Temperatures
Schneibel, J. H.; Heilmaier, M.
2014. Materials transactions, 55 (1), 44–51. doi:10.2320/matertrans.MA201309
High-Temperature Creep and Oxidation Behavior of Mo-Si-B Alloys with High Ti Contents
Schliephake, D.; Azim, M.; Klinski-Wetzel, K. von; Gorr, B.; Christ, H.-J.; Bei, H.; George, E. P.; Heilmaier, M.
2014. Metallurgical and materials transactions / A, 45 (3), 1102–1111. doi:10.1007/s11661-013-1944-z
Influence of Powder Metallurgical Processing Routes on Phase Formations in a Multicomponent NbSi-Alloy
Seemüller, C.; Hartwig, T.; Mulser, M.; Adkins, N.; Wickins, M.; Heilmaier, M.
2014. JOM, 66 (9), 1900–1907. doi:10.1007/s11837-014-1096-7
High-Temperature Creep Behavior of SiOC Glass-Ceramics: Influence of Network Carbon Versus Segregated Carbon
Ionescu, E.; Balan, C.; Kleebe, H.-J.; Müller, M. M.; Guillon, O.; Schliephake, D.; Heilmaier, M.; Riedel, R.
2014. Journal of the American Ceramic Society, 97 (12), 3935–3942. doi:10.1111/jace.13206
2013
Influence of microstructure and processing on mechanical properties of advanced Nb-silicide alloys
Seemüller, C.; Heilmaier, M.; Hartwig, T.; Mulser, M.; Adkins, N.; Wickins, M.
2013. MRS online proceedings library, 1516, 317–322. doi:10.1557/opl.2012.1655
Effect of Ti (Macro-) Alloying on the High-Temperature Oxidation Behavior of Ternary Mo–Si–B Alloys at 820–1,300 °C
Azimovna Azim, M.; Burk, S.; Gorr, B.; Christ, H.-J.; Schliephake, D.; Heilmaier, M.; Bornemann, R.; Bolívar, P. H.
2013. Oxidation of metals, 80 (3-4), 231–242. doi:10.1007/s11085-013-9375-1
A Study on Effect of Reactive and Rare Earth Element Additions on the Oxidation Behavior of Mo–Si–B System
Majumdar, S.; Burk, S.; Schliephake, D.; Krüger, M.; Christ, H.-J.; Heilmaier, M.
2013. Oxidation of metals, 80 (3-4), 219–230. doi:10.1007/s11085-013-9374-2
The effect of micro-alloying with Zr and Nb on the oxidation behavior of Fe₃Al and FeAl alloys
Janda, D.; Fietze, H.; Galetz, M. C.; Heilmaier, M.
2013. Intermetallics, 41, 51–57. doi:10.1016/j.intermet.2013.04.016
Microstructural and micro-mechanical properties of Mo-Si-B alloyed with Y and La
Majumdar, S.; Kumar, A.; Schliephake, D.; Christ, H.-J.; Jing, X.; Heilmaier, M.
2013. Materials science and engineering / A, 573 (June), 257–263. doi:10.1016/j.msea.2013.02.053
Effect of Yttrium Alloying on Intermediate to High-Temperature Oxidation Behavior of Mo-Si-B Alloys
Majumdar, S.; Schliephake, D.; Gorr, B.; Christ, H.-J.; Heilmaier, M.
2013. Metallurgical and materials transactions / A, 44 (5), 2243–2257. doi:10.1007/s11661-012-1589-3
Influence of fiber alignment on creep in directionally solidified NiAl-10Mo in-situ composites
Seemüller, C.; Heilmaier, M.; Haenschke, T.; Bei, H.; Dlouhy, A.; George, E. P.
2013. Intermetallics, 35 (April), 110–115. doi:10.1016/j.intermet.2012.12.007
Microstructural features of switched Cu-Cr surface melt layers
Klinski-Wetzel, K. von; Kowanda, C.; Rettenmaier, T.; Heilmaier, M.; Hinrichsen, V.; Mueller, F. E. H.
2013. 18th Plansee Seminar, 3-7 June 2013 [Konferenz]
Effects of Zr Additions on the Microstructure and the Mechanical Behavior of PM Mo-Si-B Alloys
Krüger, M.; Schliephake, D.; Jain, P.; Kumar, K. S.; Schuhmacher, G.; Heilmaier, M.
2013. JOM, 65 (2), 301–306. doi:10.1007/s11837-012-0475-1
2012
Parameters influencing the electrical conductivity of CuCr alloys
Klinski-Wetzel, K. von; Kowanda, C.; Böning, M.; Heilmaier, M.; Müller, F. E. H.
2012. 25th International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum (ISDEIV’12), Tomsk, Russia, September 2-7, 2012, 392–395, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/DEIV.2012.6412536
2011
Fatigue resistance of Fe3Al-based alloys
Gang, F.; Krüger, M.; Laskowsky, A.; Rühe, H.; Schneibel, J. H.; Heilmaier, M.
2011. Intermetallic-based alloys for structural and functional applications : symposium held november 29 - december 3, Boston, Massachussetts, U.S.A.; [Symposium N, "Intermetallic-Based Alloys for Structural and Functional Applications" held ... at the 2010 MRS Fall Meeting]. Ed.: M. Palm, 59–64, Materials Research Society. doi:10.1557/opl.2011.26
Microstructural and mechanical properties of ternary Mo-Si-B alloys resulting from different processing routes
Krüger, M.; Heilmaier, M.; Shyrska, V.; Loboda, P. I.
2011. Intermetallic-based alloys for structural and functional applications : symposium held november 29 - december 3, Boston, Massachussetts, U.S.A.; [Symposium N, "Intermetallic-Based Alloys for Structural and Functional Applications" held ... at the 2010 MRS Fall Meeting]. Ed.: M. Palm, 361–366, Materials Research Society. doi:10.1557/opl.2011.188
2010
Tracking of RRR value and microstructure in high purity niobium along the production chain from the ingot to the finished cavity
Janda, D.; Heilmaier, M.; Singer, G. X.; Singer, W.; Simader, W.; Grill, R.
2010. 1st International Particle Accelerator Conference, IPAC 2010; Kyoto; Japan; 23 May 2010 through 28 May 2010, 435–437, ACFA