Multikriterielle Optimierung

In dieser Arbeitsgruppe wird eine Software zur multikriteriellen Optimierung entwickelt. Im speziellen wird diese Software auf die Legierungsentwicklung von Nickel-Basis Legierungen angewendet. Im Fokus stehen hierbei die deterministischen und probabilistischen Modelle zur Findung aller optimalen Lösungen (Pareto Front) im vorgegebenen Suchraum. Durch die Entwicklung der CALPHAD-Methode in den vergangenen Jahrzehnten eröffnen sich neue Möglichkeiten zur Ergänzung der klassischen Legierungsentwicklungsverfahren, vor allem was die Vorhersage von physikalischen Eigenschaften und Merkmalen der Mikrostruktur angeht. Die meisten Eigenschaftsmodelle beruhen grundlegend auf thermodynamischen oder kinetischen Berechnungen, die mit einer Programmierschnittstelle (TC-API) zur kommerziellen Software ThermoCalc bzw. DICTRA erfolgen.
Die Förderung dieser Arbeitsgruppe erfolgt durch den Sonderforschungsbereich SFB TR 103 „Vom Atom zum Einkristall“ (http://www.sfb-transregio103.de/).

• Wahlmann B., Leidel D., Markl M., Körner C.:
  Numerical Alloy Development for Additive Manufacturing towards Reduced Cracking Susceptibility
  In: Crystals 11 (2021)
  ISSN: 2073-4352
  DOI: 10.3390/cryst11080902
• Müller A., Sprenger M., Ritter N., Rettig R., Markl M., Körner C., Singer R.:
  MultOpt++: a fast regression-based model for the constraint violation fraction due to composition uncertainties
  In: Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering 27 (2019)
  ISSN: 0965-0393
  DOI: 10.1088/1361-651X/aaf01e
• Müller A., Roslyakova I., Sprenger M., Git P., Rettig R., Markl M., Körner C., Singer R.:
  MultOpt++: a fast regression-based model for the development of compositions with high robustness against scatter of element concentrations
  In: Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering 27 (2019)
  ISSN: 0965-0393
  DOI: 10.1088/1361-651X/aaf0b8
• Markl M., Müller A., Ritter N., Hofmeister M., Naujoks D., Schaar H., Abrahams K., Frenzel J., Subramanyam APA., Ludwig A., Pfetzing-Micklich J., Hammerschmidt T., Drautz R., Steinbach I., Rettig R., Singer R., Körner C.:
  Development of Single-Crystal Ni-Base Superalloys Based on Multi-criteria Numerical Optimization and Efficient Use of Refractory Elements
  In: Metallurgical and Materials Transactions A-Physical Metallurgy and Materials Science 49A (2018), S. 4134-4145
  ISSN: 1073-5623
  DOI: 10.1007/s11661-018-4759-0
• Rettig R., Matuszewski K., Müller A., Helmer H., Ritter N., Singer R.:
  Development of a low-density rhenium-free single crystal nickel-based superalloy by application of numerical multi-criteria optimization using thermodynamic calculations
  13th International Symposium on Superalloys, SUPERALLOYS 2016 (Seven Springs, 11. September 2016 - 15. September 2016)
  In: M. Hardy, E. Huron, U. Glatzel, B. Griffin, B. Lewis, C. Rae, V. Seetharaman, S. Tin (Hrsg.): Superalloys 2016: Proceedings of the 13th Intenational Symposium of Superalloys 2016
  DOI: 10.1002/9781119075646.ch4
• Wahlmann B., Bandorf J., Volz N., Förner A., Pröbstle J., Multerer K., Göken M., Markl M., Neumeier S., Körner C.:
  Numerical Design of CoNi-Base Superalloys With Improved Casting Structure
  In: Metallurgical and Materials Transactions A-Physical Metallurgy and Materials Science (2022)
  ISSN: 1073-5623
  DOI: 10.1007/s11661-022-06870-4
• Titz K., Vollhüter J., Randelzhofer P., Neumeier S., Göken M., Wahlmann B., Körner C.:
  Design and Characterization of a Novel NiAl–(Cr,Mo) Eutectic Alloy
  In: Advanced Engineering Materials (2024)
  ISSN: 1438-1656
  DOI: 10.1002/adem.202302079
• Wahlmann B.:
  Numerische Entwicklung von Superlegierungen für den Guss und die Additive Fertigung (Dissertation, 2024)
• Gaag T., Weidinger J., Bandorf J., Lux V., Wahlmann B., Neumeier S., Zenk C., Körner C.:
  Experimental Validation of Property Models and Databases for Computational Superalloy Design
  In: Advanced Engineering Materials (2024)
  ISSN: 1438-1656
  DOI: 10.1002/adem.202401051
• Kammermeier E., Weidinger J., Ionov I., Ramsperger M., Wahlmann B., Körner C., Zenk C.:
  Accelerating Alloy Development for Additive Manufacturing
  15th International Symposium on Superalloys, ISS 2024 (Pennsylvania, PA, 8. September 2024 - 12. September 2024)
  In: Jonathan Cormier, Ian Edmonds, Stephane Forsik, Paraskevas Kontis, Corey O’Connell, Timothy Smith, Akane Suzuki, Sammy Tin, Jian Zhang (Hrsg.): Minerals, Metals and Materials Series 2024
  DOI: 10.1007/978-3-031-63937-1_11