Blades (Schaufeln, Blätter) in Strömungsmaschinen wie Gas- und Dampfturbinen, Verdichtern und Strahltriebwerken sind hochbelastete, strömungsführende Bauteile. Sie wandeln die Energie eines Fluids (Gas, Dampf, Flüssigkeit) in mechanische Arbeit oder umgekehrt. Aus werkstoffwissenschaftlicher Sicht stellen sie eine Kombination aus extremen thermischen, mechanischen und korrosiven Beanspruchungen dar.

Zentrale Anforderungen sind hohe Kriechfestigkeit, Ermüdungs- und Thermoschockbeständigkeit, Oxidations- und Heißkorrosionsbeständigkeit sowie eine definierte Steifigkeit und Dichte. Bei Hochtemperaturturbinenblättern kommen überwiegend nickel- oder kobaltbasis Superlegierungen zum Einsatz, häufig als einkristalline oder gerichtete Erstarrungsstrukturen, um Korngrenzenkriechen und Kornrandoxidation zu minimieren. Für Verdichterschaufeln werden häufig Titanlegierungen oder martensitische Stähle verwendet, bei geringeren Temperaturen auch austenitische Stähle.

Oberflächen- und Schutzkonzepte sind essenziell: Diffusions- und Overlay-Beschichtungen (z.B. MCrAlY), keramische Wärmedämmschichten (TBCs) und Diffusionsbarrieren erhöhen die zulässige Gastemperatur und Lebensdauer. Interne und externe Kühlkanäle werden werkstoff- und prozesstechnisch (Feinguss, additive Fertigung) so ausgelegt, dass lokale Temperaturspitzen reduziert werden.

Schaufeln unterliegen komplexer Schädigung durch thermomechanische Ermüdung, Low- und High-Cycle-Fatigue, Kriech-Fatigue-Interaktion sowie erosiven und korrosiven Angriff. Lebensdauerbewertung stützt sich auf mikrostrukturelle Charakterisierung, bruchmechanische Kennwerte und betriebsnahe Prüfungen. Zukünftige Entwicklungen fokussieren auf neuartige Superlegierungen, intermetallische Phasen, Keramikmatrix-Verbundwerkstoffe und optimierte Mikrostrukturen für höhere Wirkungsgrade und reduzierte Emissionen.