Prakt. Met. Sonderband 46 (2014) 195
r Kriechrate. HOCHTEMPERATUR LASER-SCANNING KONFOKAL-
> Hr Verset MIKROSKOPIE ZUR IN-SITU UNTERSUCHUNG VON
digkeit. Ver- KORNWACHSTUM UND PHASENUMWANDLUNGEN IN
bularen Kor- INTERMETALLISCHEN y-TIAL LEGIERUNGEN
sich zusétz-
echvorgangs T. Klein*, S. Niknafs**, R. Dippenaar**, H. Clemens*, S. Mayer*
insatztempe-
* Department Metallkunde und Werkstoffpriifung, Montanuniversitat Leoben, Leoben,
Osterreich
** Faculty of Engineering, University of Wollongong, Wollongong, Australia
3, and Appli-
Aaterials, 15, KURZFASSUNG
sr Leichtbau- Festphasenumwandlungen und Kornwachstum wurden an einer intermetallischen y-TiAl
nnische Mo- Basislegierung mit einem konfokalen Laser-Scanning Mikroskop untersucht. Mit diesem
System ist es möglich die Mikrostrukturentwicklung bei hoher Temperatur in-situ zu
isierung mit- visualisieren. Dabei wird die Probe in einen Ofen eingebracht und ein voreingestelltes
Umformung Temperaturprofil durchlaufen. Währenddessen wird die Oberfläche mit einem Laser ab-
gerastert und der Kontrast, welcher durch thermische Ätzung entsteht, abgebildet.
titanium alu- Während Glühungen im ß-Einphasenfeld wurde das Kornvergröberungsverhalten bestimmt.
Bei einer äquivalenten Glühung an einer kohlenstoffhaltigen Legierungsvariante wurde die
of y-TiAl al- Ausscheidung von H-Ti2AIC-Karbiden beobachtet.
Bei kontinuierlicher Abkühlung unter die B-transus Temperatur Tg wurde die Ausscheidung
allar spacing, der a-Phase bei verschiedenen Kühlraten hinsichtlich morphologischer Erscheinungsform
»yS", Material untersucht. Bei langsamer Kühlung werden bevorzugt äquiaxiale Körner gebildet, während
bei rascher Kühlung lattenähnliche Strukturen entstehen.
"Technology
al Journal of
gen aus me- 1. EINLEITUNG
, 2011, S. 64 : i , ; ; . .
ous coarsen- Intermetallische Titanaluminid-Legierungen, basierend auf der y-TiAI Phase, verfügen über
75 attraktive Eigenschaften, welche für ihre Anwendung als Hochtemperaturleichtbauwerkstoff
“hot-die” ge- für Flugtriebwerksschaufeln und Turboladerlaufräder sprechen [1-3]. Zu dieser Legierungs-
ben. 2010. klasse zählt auch die sogenannte TNM Legierung mit einer nominellen Zusammensetzung
discontinuour von Ti-43.5A1-4Nb-1Mo-0.1 B (at.%) [4]. Bei Raumtemperatur (RT) besteht diese Legierung
ntermetallics, zu einem Grofteil aus der geordneten y-TiAl Phase (L1o-Kristallstruktur) und a2-TisAl Phase
(DO1e-Kristallstruktur) sowie zu einem geringen Anteil an Bo-TiAl Phase (B2-Kristallstruktur).
srmodynamic Darüber hinaus bewirkt Bor die Bildung von Boriden. Gegenüber den anderen Phasen ist
TiAI Alloy us- das auftretende Volumen jedoch sehr klein [1]. Die Entwicklung der Phasenfraktionen in
Abhängigkeit der Temperatur und die zughörigen Umwandlungstemperaturen sind detailliert
alloys", Inter- in [5] untersucht worden. Alle drei Phasen zeigen bei RT intermetallischen Charakter und
) verfügen daher über inhärent sprödes und daher wenig duktiles Materialverhalten. Aus
an Advanced diesem Grund ist eine gezielte Einstellung der vorliegenden Phasen mittels mehrstufiger
Wärmebehandlung notwendig, um ein feinkörniges, isotropes und homogenes Gefüge zu
erhalten [6]. Durch das Verständnis der Mikrostrukturentwicklung während dieser
Hochtemperaturprozesse können Wärmebehandlungsparameter definiert werden, die ein
Gefüge mit anwendungsgerechten Eigenschaften ermöglichen.
