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Advancing Titanium Alloy Design for Additive Manufacturing Excellence

Projektbeschreibung

Ausweitung des Einsatzes additiv gefertigter Titanlegierungen in der Luft- und Raumfahrtindustrie

Fortschrittliche Fertigungstechnologien und Werkstoffe sind für die industrielle Wettbewerbsfähigkeit Europas von entscheidender Bedeutung; Titanlegierungen (Ti-Legierungen) machen nahezu ein Drittel des Strukturgewichts moderner Flugzeugtriebwerke aus. Die additive Fertigung (AM) bietet eine nachhaltige Alternative zur Herstellung von Titanbauteilen für die Luft- und Raumfahrt und ermöglicht bei komplexen Strukturen ein Buy-to-Fly-Verhältnis von nahezu 1:1. Allerdings haben strenge Anforderungen an die mechanische Stabilität und Zuverlässigkeit den Einsatz von additiv gefertigten Titanlegierungen eingeschränkt. Das von den Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützte Projekt Ti-ADVANCE wird diese zentrale Herausforderung bewältigen, indem es eine integrierte Legierungs- und Prozessdesignstrategie entwickelt, die Transformations-induzierte Plastizitätsmechanismen und Zwillingsbildungs-induzierte Plastizitätsmechanismen nutzt, um Duktilität, Schadensverträglichkeit und Verfestigung signifikant zu verbessern.

Ziel

Advanced Materials and Advanced Manufacturing are the backbone of Europe's industrial leadership. Titanium (Ti) alloys are
indispensable for lightweight aerospace components, comprising nearly one-third of the structural weight in modern aero-engines
for energy efficiency. Yet, over 95% of aerospace Ti components are still produced using conventional methods, even though
additive manufacturing (AM) offers a sustainable alternative for producing complex structures with an almost 1:1 buy-to-fly ratio. The
application of AM Ti alloys to safety-critical parts remains limited due to the overarching challenge in ensuring AM Ti alloys meet the stringent mechanical stability and reliability required by the aerospace sector.

Ti-ADVANCE addresses this challenge through an integrated alloy and process design strategy, introducing TRIP (Transformation-Induced Plasticity) and TWIP (Twinning-Induced Plasticity) mechanisms into AM Ti alloys to achieve superior strain-hardening, ductility, and damage tolerance. The research goal is twofold: (i) developing damage-tolerant, defect-resistant, and printable Ti alloys explicitly for AM; (ii) unveiling the multiscale deformation and damage mechanisms of printed TRIP/TWIP Ti alloys using state-of-the-art in situ synchrotron X-ray diffraction and X-ray micro-computed tomography.

The fellowship includes a Career Development Plan (CDP) to consolidate scientific expertise and strengthen transferable skills. Knowledge transfer will be enabled by a multidisciplinary team: Prof. Lars Nyborg and Prof. Uta Klement (Chalmers University of Technology), in collaboration with RISE Research Institutes of Sweden and GKN Aerospace Sweden AB. By advancing alloy design, AM processing, and industrial validation, Ti-ADVANCE will reinforce Europe’s Key Enabling Technologies (KETs), supporting resource-efficient manufacturing, accelerating technology transfer, and contributing to the European Green Deal and climate neutrality goals.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2025-PF

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

CHALMERS TEKNISKA HOGSKOLA AKTIEBOLAG
Netto-EU-Beitrag
€ 252 180,00
Adresse
-
412 96 Goteborg
Schweden
Region
Södra Sverige Västsverige Västra Götalands län
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
Keine Daten