Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAMThermodynamische Berechnungen erlauben Voraussagen über Phasenbildungen in Werkstoffen während thermischer Prozesse, also sowohl während deren Herstellung als auch unter Anwendungsbedingungen. Die CALPHAD-Methode (CALculation of PHAse Diagrams) ermöglicht hierfür die Modellierung von anwendungsrelevanten Werkstoffen jenseits binärer und ternärer Systeme (z. B. Fe-Ni-Cr-Al-Y als Hochtemperaturlegierung und Al-Mo-Nb-Ta-Ti-Zr als Hoch-Entropie-Legierung) sowie die computergestützte Simulation derer thermodynamischer Eigenschaften bei definierten Bedingungen, z. B. chemische Zusammensetzung und Temperatur.
Simulationen können hierbei sowohl im thermodynamischen Gleichgewicht (Wärmebehandlung) als auch für Prozesse mit Rascherstarrung ausgelegt werden, z. B. strahlbasierte additive Fertigung oder Melt Spinning.
Als Software kommt Thermo-Calc mit Datenbanken für relevante Werkstoffsysteme zur Anwendung, z. B. Leichtbau- und Hochtemperaturlegierungen, Stähle, innovative Hoch-Entropie-Legierungen und Metallhydride für die Wasserstoffspeicherung.
Das Fraunhofer IFAM Dresden verfügt über umfangreiche Möglichkeiten und Kompetenzen zur experimentellen Validierung der Simulationsergebnisse, z. B. Thermoanalyse, Wärmebehandlung, Metallographie, Rasterelektronenmikroskopie und Prozessanalytik.
