22 Prokt. Met. Sonderband 47 (2015)
3 Einstellung eines Gefiiges mit ausgewogenen mechanischen Eigenschaften
Die mechanischen Eigenschaften von y-TiAl-Basislegierungen, wie plastische Bruchdehnung bei .
Raumtemperatur und Kriechfestigkeit bei hohen Temperaturen, hängen stark von der Anordnung
der vorliegenden Phasen in der Mikrostruktur ab. Im Fall von mehrphasigen Legierungen, wie dies
z.B. die TNM-Legierung darstellt, kann ein Gefüge mit ausgewogenen mechanischen Eigenschaften
nur mittels mehrstufiger Wärmebehandlung eingestellt werden. Bild 2a zeigt schematisch die
Darstellung einer nahezu lamellaren Mikrostruktur, wie sie durch eine mehrstufige
Wärmebehandlung an einer geschmiedeten TNM-Legierung eingestellt werden kann. Diese
Anordnung der Gefügebestandteile ergibt ausgewogene mechanische Eigenschaften, d.h. eine
akzeptable Bruchdehnung bei Raumtemperatur sowie eine ausreichende Kriechfestigkeit bei
Anwendungstemperatur. An dieser Stelle sei angemerkt, dass der Lamellenabstand in den
lamellaren a2/y-Kolonien hauptsächlich für den Kriechwiderstand verantwortlich ist, während die
Koloniegröße und vor allem der Volumenanteil an globularen y-Körnern die Duktilität unterhalb 3
der sprod-duktil Ubergangstemperatur bestimmt. Bild 2b zeigt die rasterelektronenmikroskopische
(REM-) Aufnahme einer TNM-Legierung nach einer zweistufigen Wärmebehandlung. Das Gefüge
besteht aus lamellaren a2/y-Kolonien sowie globularen y- und ßo-Körnern, dunkler bzw. heller em
Kontrast, die an den Korngrenzen der Kolonien angeordnet sind. Das Insert zeigt einen Ausschnitt
einer lamellaren Kolonie, welcher mittels hochauflosender Transmissionselektronenmikroskopie
(TEM) aufgenommen wurde. Die Einstellung der in Bild 2b dargestellten Mikrostruktur und die
damit verbundenen mechanischen Eigenschaften sind in den Referenzen [9,7,13,15,35,36 |
ausführlich beschrieben.
a) b)
Former B-grain Globular y-grains
Kleid strength
ergep strength
afy-colon, 4
« Fine aly
lamellar spacing << 1 pm
ny
B.(P)-phase at
colony boundaries
# BupDIESSeE nial Colony size < 100 pm
Cavers re
hia “ ws
Bild 2: a) Schematische Darstellung einer nahezu lamellaren Mikrostruktur, die durch eine mehrstufige
Wärmebehandlung in einer geschmiedeten TNM-Legierung eingestellt werden kann. Der Einfluss der unterschiedlichen .
Gefügebestandteile auf die mechanischen Eigenschaften ist angegeben. Die dargestellte Anordnung der
Gefügebestandteile ergibt ausgewogene mechanische Eigenschaften, d.h. eine akzeptable Bruchdehnung bei ;
Raumtemperatur sowie eine ausreichende Kriechfestigkeit bei Anwendungstemperatur; b) REM-Aufnahme im
Rückstreuelektronen- (RE-) Kontrast einer TNM-Legierung nach einer zweistufigen Wärmebehandlung. Das Gefüge |
besteht aus lamellaren a/y-Kolonien sowie globularen y- und ß.-Körnern, dunkler bzw. heller Kontrast, die an den
Korngrenzen der Kolonien angeordnet sind. Das Insert zeigt eine hochauflösende TEM-Aufnahme, die den Aufbau
einer lamellaren Kolonie wiedergibt.