Der Einfluss heterogener Keimbildung auf die Dichte und Verteilung der alpha(Ti)-Phase in TiAl-basierten Legierungen wird mit experimentellen und theoretischen Methoden untersucht. Dies geschieht vor dem Hintergrund, dass eine feine Verteilung der alpha(Ti)-Phase die mechanischen Eigenschaften des Materials entscheidend beeinflusst. Bei niedrigen Aluminium-Gehalten (< 45 At.-%) bildet sich alpha(Ti) im Festen aus der primären ß(Ti)-Phase und wird daher wesentlich durch deren Mikrostruktur  bestimmt. Deshalb wird zunächst die Kornfeinung der ß(Ti)- Phase durch TiB₂ Keimbildner als ein möglicher heterogener Kornfeinungsmechanismus untersucht. Für höhere Aluminium-Gehalte bildet sich alpha(Ti) in einer peritektischen Reaktion aus der Schmelze und dem properitektischen ß(Ti). Hier ist die Konkurrenz beider Mechanismen von hohem Interesse. Welcher Keimbildungsmechanismus wirksam wird, hängt dabei sensitiv von der Wechselwirkung von solutaler Umverteilung an den Phasengrenzen, der Freisetzung latenter Erstarrungswärme, der Wärmeabfuhr und der Dynamik der Nukleation auf den verschiedenen Substratphasen ab. Experimente werden in gerichteten Temperaturgradienten unter kontrollierten Erstarrungsbedingungen durchgeführt, wobei Legierungen mit und ohne Zugabe von Keimbildnern verglichen werden. Phasenfeld-Simulationen werden durchgeführt, um die Nichtgleichgewichtsbedingungen während der Erstarrung nachzustellen, wobei Keimbildung nach dem so genannten "freien Wachstumsmodell" berücksichtigt wird.

Die kritischen Keimbildungsunterkühlungen werden aufgrund der kristallinen Passung von Substrat und keimender Phase abgeschätzt und mit Werten atomistischer Simulationen der Partner im DFG-Schwerpunktprogramm SPP 1296 verglichen. Dieses Projekt wird in Kooperation mit Access e.V. und dem Helmholtz-Zentrum Geesthacht (ehemals GKSS) durchgeführt.