Der Erstarrungsprozess mehrkomponentiger Materialsysteme ist sowohl von großer wissenschaftlicher als auch von industrieller Bedeutung. Insbesondere die gerichtete Erstarrung mehrkomponentiger Hochtemperaturwerkstoffe ist für industrielle Anwendungen in Motoren oder Turbinen von besonderem Interesse. Im Rahmen dieser Arbeit wird der Erstarrungsprozess verschiedener mehrkomponentiger Hochtemperaturwerkstoffe mit der Phasenfeldmethode
untersucht. Hierfür wird zunächst eine Methodik für die Verwendung thermodynamischer Datensätze in Phasenfeldsimulationen entwickelt und vorgestellt. Mit Hilfe dieser Methodik werden thermodynamisch konsistente Modelle der Hochtemperaturwerkstoffe NiAl-34Cr und Nb-Si generiert und mittels Phasenfeldsimulationen validiert. Anschließend werden für beide Systeme zwei- und dreidimensionale Phasenfeldsimulationen zur Untersuchung der
zweiphasigen eutektischen Mikrostrukturentwicklung durchgeführt. Ziel dieser Studien ist die Identifikation von Schlüsselparametern für die Entwicklung der sich einstellenden Mikrostruktur während der gerichteten Erstarrung sowohl in geordneten eutektischen Strukturen als auch in Strukturen eutektischer Kolonien. Für die Untersuchung des Einflusses dieser Schlüsselparameter werden sowohl qualitative als auch quantitative Analysemethoden zur Untersuchung der Mikrostrukturen eingesetzt. Die vorliegende Arbeit umfasst eine vollständige Untersuchungskette
von der Modellierung der Materialsysteme über die Durchführung repräsentativer Phasenfeldsimulationen bis hin zur Analyse der sich entwickelnden Mikrostrukturen
