Prakt. Met. Sonderband 30 (1999) 133 
& der Barren, 
28 der durch Quantitative Gefügecharakterisierung einer intermetallischen near-y-TiAl-Legierung nach 
Kriechverformung 
Thorsten Rudolf, Birgit Skrotzki, Gunther Eggeler 
Institut für Werkstoffe, Ruhr-Universität Bochum, D-44780 Bochum 
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sa gi Einleitung 
2 der B-Phase 
Krotißbilduno Intermetallische near-y-TiAl-Basislegierungen besitzen ein attraktives Eigenschaftsprofil wie z.B. 
lane dy B hohe Festigkeit, geringe Dichte und gute Hochtemperatur-Eigenschaften (z.B. 1-3). Gegenüber 
a ws % konventionellen Titan-Basislegierungen zeichnen sie sich durch eine höhere Oxidationsbeständig- 
ah i A keit und eine deutlich geringere Neigung zur Wasserstoffversprodung aus. Zudem heben sie sich 
) welt be durch eine verbesserte Kriechbestidndigkeit und den deutlich höheren E-Modul, der auch bei Tem- 
kod 8 
Mielrng peraturen bis ca. 800 °C erhalten bleibt, von den gebriuchlichen Titan-Basislegierungen ab. Gegen- 
VER führt zu über den Superlegierungen auf Ni-Basis beträgt die Dichte der y-TiAl-Basislegierungen weniger als 
die Hälfte. 
4 sein, die 
i möglichst Einphasige y-Legierungen besitzen keine ausreichende Duktilität und Zähigkeit, wurden aber in der 
eng some Vergangenheit intensiv als Modellsystem untersucht. Zweiphasige (y + a,)-Legierungen hingegen 
mire Ws weisen bessere Eigenschaften auf und kommen fiir technische Hochtemperatur-Anwendungen wie 
er noch nicht z.B. im Automobilmotorenbau als Auslaßventil oder Turboladerrotor oder als Turbinenschaufel im 
Flugzeugtriebwerk in Betracht. Die zweiphasigen near-y Legierungen enthalten zwischen 45 und 49 
At.-% Al. Weitere Legierungselemente wie z.B. Cr, Mn oder Nb werden zur Verbesserung der me- 
chanischen Eigenschaften zugegeben. Durch eine geeignete Wärmebehandlung kann das Gefüge 
zwischen vollständig lamellar über Duplexgefüge bis hin zum einphasigen y-Gefüge variiert werden 
R:Struc- (2). 
1m 1996 
is - Micro Die intermetallische o,-Phase, Ti,Al, besitzt eine geordnete hexagonale Struktur (DO,,) (Bild la) 
GM und die intermetallische y-Phase, TiAl, hat eine tetragonale L1,-Elementarzelle mit einem Verhilt- 
nis der Achsen c/a von 1,02 (Bild 1b). In Richtung der c-Achse sind die atomaren Ebenen jeweils 
abwechselnd ausschließlich mit Al oder Ti Atomen besetzt, 
scharakteriSie- 
1.5. 306313 
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153-165 
sting. Magne- el 
295-300 © Al 
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a) © b) 
Bild 1: Kristallstrukturen von a) Ti,Al (hexagonal, mit 
DO,,-Ordnungsstruktur) und b) TiAl (tetragonal, mit 
L1_-Ordnungsstruktur).