Prakt. Met. Sonderband 50 (2016) 205 
Einfluss der y’- Phase auf das Kriechverhalten einer neuen polykristallinen 
aterials Science, Nickelbasis-Superlegierung (AD 730) 
EY-VCH Verlag 
Anne Hesselink, Jan-Marc Tiemann, Mikhail Solovyev, Ulrich Krupp 
croscopy, Image Materialdesign und Werkstoffzuverlissigkeit, Fakultit fiir Ingenieurwissenschaften und Informatik, Hochschule Osnabriick 
007, p. 57. 
Kurzfassung 
Buehler GmbH), 
Die Anspriiche an die Wirtschaftlichkeit und den flexiblen Einsatz von Gasturbinen steigen stetig. So 
sind neue Legierungen gefordert, mit denen ein höherer Wirkungsgrad erreicht werden kann. Die 
:nglisch/deutsch) Einsatzgrenze der géngigen polykristallinen Knetlegierungen liegt heute bei ca. 650 °C. Die neue 
y/y'- Knetlegierung AD 730 dagegen ist fiir den Einsatz bei 700 °C ausgelegt. In dem hier 
different Degrees vorgestellten Beitrag wird der Einfluss der Mikrostruktur auf das Kriechverhalten der Legierung 
untersucht und diskutiert. Durch Super- und Sub-Solvus-Losungsgliihungen erfolgte die Einstellung 
ı verschiedener eines grob- und eines feinkörniges Gefüge, das anschließend unterschiedlich lange ausgelagert wurde. 
303 _ 407 Um den Einfluss der Wärmebehandlung auf die mechanischen Eigenschaften nachzuweisen, wurden 
Kriechversuche bei einer Temperatur von 700°C durchgeführt. Die Charakterisierung der 
Mikrostruktur erfolgte mittels hochauflösender Rasterelektronenmikroskopie. Im Fokus stehen hierbei 
die Größe und Morphologie der primären und sekundären y’-Ausscheidungen. 
1 Einleitung 
Die wesentlichen Merkmale, die ein Hochtemperaturwerkstoff aufweisen muss, werden durch das 
Basiselement Nickel erfüllt: eine stabile Gitterstruktur sowie die Möglichkeit hohe Anteile an Cr und 
Al zu lösen, um die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern, und ferner in Kombination mit Al und/oder 
Ti durch die Bildung der kohärenten y‘-Phase die Festigkeit zu steigern. 
Die y’-Phase Ni3(Al, Ti) ist in der Superlegierung AD 730 die maBgeblich fiir die mechanischen 
Eigenschaften verantwortliche Phase. Durch die geringe Fehlpassung zur y-Matrix ist die 
Phasengrenzflichen-energie niedrig und somit die thermische Langzeitstabilität hoch [1]. Allerdings 
beeinflusst die y’-Phase die Verarbeitbarkeit, so dass mit steigendem Anteil die Umformbarkeit 
abnimmt. Zur Vermeidung der n-Phase wird bei AD730 ein (Ti+ Nb)/Al Verhiltnis von etwa 2 
eingestellt. Die chemische Zusammensetzung (Tabelle 1) wurde so gewihlt, dass die Solvustemperatur 
(ST) der y’-Phase etwa 1100 °C beträgt, was nach [2-4] eine gute Umformbarkeit gewihrleistet und 
eine Schmiedbarkeit unter- und oberhalb ST erméglicht. Der Volumenanteil der y’-Phase beträgt bei 
700°C nahezu 37% [5]. 
Tabelle 1: Nennzusammensetzung der Legierung AD 730, Massenanteile in % 
Ni Fe Co Cr Mo w ATT Nb 
Basis 4 8.5 15.7 3.1 2,7 23 STITT