Prakt. Met. Sonderband 50 (2016) 173
Itens des Grund- Bei bekannter Einsatztemperatur und -dauer bis zum Bruch wurden die in Tab. 2 aufgefiihrten
l[annesmann For- Kriechproben genutzt, um das Oxidationsverhalten insbesondere des Grundwerkstoffs und ver-
raturbereich von gleichend auch exemplarisch der Schweißzusatzwerkstoffe zu untersuchen.
ı Rahmen dieses Tab. 2: Ausgewertete Proben nach Kriechtests bei T=816, 871, 927 und 982°C mit unterschiedlichen Bruch- / Oxida-
ten Gefligeunter- tinnazeitan
zu untersuchen. T [°C]
t [h]
20-32Nb
21/33Mn
IN617
n-haltigen Fiiller
ng geschweiBten 3. Untersuchungen
zylinderformige
n. Diese wurden Aus den Kriechproben wurden, wie in Bild 3 eingezeichnet, Quer- und Léngsschliffe hergestellt,
pektrometrie be- wobei die oxidierten Oberflichen vor der Heifleinbettung zur kontrastreicheren und randschérferen
Materialien sind Darstellung galvanisch vernickelt wurden [1]. Die Entnahme der Querschliffe erfolgte weit entfernt
von der Bruchstelle, um moglichst unbeschédigte und ausbruchsfreie Oxidschichten zu erhalten,
und die der Langsschliffe mittig senkrecht zur Oxidschicht. Nach der metallographischen Priparati-
32Ni-1Nb und on mit Endpolitur mit SiO,-Suspension wurden die Oxidschichten an repräsentativen Stellen im
Auflicht-Hellfeld und exemplarisch mit dem Rasterelektronenmikroskop (REM) im Riickstreuelekt-
Mo Co ronenbild (Back Scattered Electrons - BSE) bei einer Objektivvergroflerung von 1000x dokumen-
tiert. Mittels Elektronenstrahlmikroanalyse (ESMA) wurden mit wellenléngendispersiver Rontgen-
3 spektroskopie (WDX) die Oxidschichten und die Materialzusammensetzungen bis in eine Tiefe von
7.88 1020 ca. 100pm analysiert, u.a. um auch Abreicherungsvorginge in der Metallrandzone (MRZ) unter den
nischung des Oxidschichten zu erfassen. Zusätzlich wurden Elementverteilungsbilder (Maps) aufgenommen, in
denen die mit dem Spektrometer erfassten Elemente entsprechend ihrer Intensität in einer Farbskala
dargestellt werden. Hierbei bedeuten die Farben Rot bis Orange hohe, Gelb bis Grün mittlere und
orschung GmbH Türkis-Schwarz schwache Intensitäten. Aus den Maps können wertvolle Informationen im Hinblick
rie gefertigt und auf die Oxidschichtcharakteristik und An- und Abreicherungsvorgänge in den darunterliegenden
27 und 982°C an MRZ gewonnen werden. Für die Bestimmung der Oxidschichtdicken des Grundwerkstoffs am
Quer- bzw. am Längsschliff der Schweißnähte wurde die konventionelle Bildanalysesoftware
Layers (GFal Gesellschaft zur Forderung angewandter Informatik e.V., Berlin) genutzt. Hierbei
«Endichung, erfolgt die Schichtsegmentierung per Mausklick mittels Marker-basierter Wasserscheidentransfor-
mation (WST). Die Flutung der Oxidschicht wird von bestimmten interaktiv gesetzten Markerposi-
— 5 tionen aus gesteuert (Bild 4a-d). Durch die Möglichkeit des interaktiven Markierens von partiellen
Schichträndern konnte das Segmentierungsergebnis im Einzelfall, bei dem der Schichtrand sich
unklar abzeichnete, erheblich verbessert werden (Bild 5a-e). Aus dem Schichtverlauf wird mittels
elm Euklidischer Distanztransformation (EDT) eine Mittellinie generiert, die entweder direkt zum
pr Schichtdickenverlauf bzw. zu einer Generierung von diskreten Schnittlinien fiihrt. Deren Intervall-
en breite kann pixelgenau gewählt werden und wurde im vorliegenden Fall auf 20pm gesetzt, was ca.
110 Messlinien pro Bildausschnitt entspricht. Dabei kann die Mittellinie je nach Schichtverlauf ei-
ner Strecke, Parabel oder einem Polygonzug angepasst werden und die Schnittlinien orthogonal
oder als kleinster Abstand zur Mittellinie der Schicht zum Schichtrand gesetzt werden. Letzteres
wurde im vorliegenden Fall gewählt, da die Schicht z. T. stark wellig war. Im Fall orthogonal ge-
wählter Schnittlinien würde die Schichtdicke lokal zu hoch ausfallen, wenn die Schicht durch die
TN Schnittlinien nicht im 90°-Winkel angeschnitten wird. Es wurden ausschließlich vollständige Oxid-
z— schichten ausgewertet, deren Dicken sich nicht durch Abplatzungen oder Ausbrüche verringert dar-
längs) in den gestellten.
h Test
