untere Streuwert dementsprechend aus dem unteren Wert beim Farbumschlag Null und dem
oberen Wert beim Farbumschlag 5 berechnet. Es zeigt sich, daß die Anisotropie des Härte-
wertes, der sich in der Härtedifferenz ausdrückt, mit zunehmendem Aluminiumgehalt stark
ansteigt, während er mit zunehmendem Sauerstoffgehalt möglicherweise nach kurzem
Anstieg abfällt. Oberhalb 5 Gew.-% wird bei Aluminiumzusatz ein steilerer Anstieg beob-
achtet als im Bereich zwischen 0 und 5 Gew.-% Aluminium.
4. Einfluß von Aluminium und Sauerstoff auf das Umwandlungsgefüge
Die Umwandlung des kubischraumzentrierten ß-Titans bzw. B-Titan-Mischkristalls in den
entsprechenden hexagonalen a-Kristall verläuft nach Gesetzmäßigkeiten, die zuerst von
Burgers an Zirkonium gefunden wurden? >. Demnach kommt die hexagonale Basisebene
(0002) parallel zu der (110)-Fläche von ß zu liegen, wobei gleichzeitig noch die Richtungen
[1120]4 und [11 le parallel liegen. Da jede kubische Zelle sechs (110)-Ebenen enthält, jede
dieser Ebenen zwei [111]-Richtungen, die wieder je einer [1120]-Richtung parallel liegen,
resultieren allein aus der Abkühlung zwölf verschiedene Möglichkeiten der Anordnung.
Die a-Keimbildung beginnt beim Abkühlen im Lichtbogenofen durch die wassergekühlte
Kokille an der Schmelzblockunterseite. Der Umwandlungsbereich wächst dann in Richtung
des Wärmegradienten an die Oberfläche des Schmelzblocks. Eine orientierungsabhängige
Kontraktion von Körnern verschiedener Orientierung macht sich an der Oberfläche der
Schmelzblockproben durch eine starke Reliefbildung bemerkbar, wie in Fig. 10a bis d an
Durchstrahlungsaufnahmen von verschiedenen Abdruckproben zu erkennen ist, Eine Gesetz-
mäßigkeit in der Breite und Anordnung der a-Lamellen mit zunehmendem Aluminium- bzw.
Sauerstoffgehalt konnte nicht gefunden werden.
Die 8/a-Umwandlung ist mit einer orientierungsabhängigen Dilatation von bis zu etwa 0,3 %
verbunden, die auf die Abweichung des hexagonalen Gitters von der idealen Kugelpackung
zurückzuführen ist?®, und die bei entsprechender Korngröße eine plastische Verformung
benachbarter Körner verursacht. Bei der Abkühlung der a-Kristallite kontrahiert sich die
c-Achse um fast 20 % stärker als die a-Achse. So würde z. B. ein Einkristall von 1 cm Höhe
bei einer Abkühlung vom Umwandlungspunkt auf Raumtemperatur in c-Richtung um
0,1 mm, in a-Richtung um ungefähr 0,08 mm kürzer werden. Im polykristallinen Verband
entstehen durch die gegenseitige Beeinflussung der Nachbarkristallite Zug- und Druck-
spannungen, die von der Korngröße und der gegenseitigen Orientierung der Körner abhängig
sind und die bei Überschreitung der kritischen Schubspannung Abgleitung bzw. Zwillings-
bildung hervorrufen können. Die dabei auftretende plastische Verformung läßt sich durch
Durchstrahlungsaufnahmen von gedünnten Folien nachweisen. Fig. 11 zeigt für eine
TiA1l4,2-Probe eine Durchstrahlungsaufnahme, die eine ähnliche Versetzungsstruktur auf-
weist wie die um etwa 5 % kaltverformten Proben von Fig. 1.
5. Diskussion und Zusammenfassung
Untersuchungen im polarisierten Licht und Mikrohärtemessungen an 100 g-Schmelz-
blöckchen von Titan technischer Reinheit und an Titanlegierungen mit 2,5 bis 7,4 Gew.-%
Aluminium bzw. 0,07 bis 4 Gew.-% Sauerstoff ergaben neben der bekannten Mischkristall-
518
