10 Prakt. Met. Sonderband 52 (2018)
2.3 Teilchenverfestigte Mo-Hf-C Legierungen
Bei der Herstellung MHC werden nach dem Sinterschritt mehrere Umformungen und
Glühbehandlungen durchgeführt. Die Kombination aus Umformung und
Wärmebehandlung wird thermomechanischer Prozess (TMP) genannt und ist der
essentielle technologische Schritt zur gezielten Einstellung der mechanischen
Eigenschaften. Das zuvor angesprochene HfC scheidet sich während des TMP
vorwiegend an Versetzungen sowie Korn- oder Subkorngrenzen aus. Die Ausscheidungs-
charakteristik und schlussendlich die Effektivität der Ausscheidungen ist dabei stark
abhängig von den verwendeten Prozessparametern des TMP. Während des TMP kommt
es zu komplexen Wechselwirkungen zwischen Ausscheidungsbildung sowie Erholung
und Rekristallisation [29,30].
Üblicherweise führt eine fein verteilte Partikelfraktion zur Behinderung der Erholung und
Rekristallisation durch eine rückhaltende Wirkung auf die Bewegung von einzelnen
Versetzungen sowie Korn- und Subkorngrenzen. Dieses Phänomen wird als
„Zenerdruck“, aber auch als „Zener-Drag“ bezeichnet [31]. Die gesteigerte Warmfestigkeit
von MHC im Vergleich zu technisch reinem Mo setzt sich einerseits durch die
Stabilisierung der Subzellstruktur zu höheren Temperaturen und andererseits aus der
Wirkung der Partikel als Barriere der Versetzungsbewegung zusammen [32].
pi ora . ee a we SE a HEN 0% § gl al rx =
a) Sinterzustand/ b) nach deri TMEAge pet vpn TMP/
as Sintered Wa - after the TMR 9% 7 after the TRL
| oh Pore fie recrystallized
oT Subzeilstruktür/ 1
Bild 5: Mikrostrukur von MHC. (a) Sinterzustand (REM); (b) teilrekristallisierter Zustand
nach dem TMP (REM); (c) fein verteiltes HfCyi an einzelnen Versetzungen (TEM) [33].
In Bild 5 ist die Mikrostruktur von MHC vor und nach dem TMP ersichtlich. Bild 5a zeigt
den Zustand nach dem Sinterprozess. Es ist mikrometergroRes HfC, HfO, sowie Mo,C
an den Korngrenzen ersichtlich. Das gekennzeichnete HfC bildet sich wahrend dem
Sinterprozess und wird daher nachfolgend als HfCsin bezeichnet. Der komplette
eingebrachte C ist in HfCsin und Mo2C abgebunden. Der durch die Pulvermetallurgie
eingeschleppte O bindet Teile des eingebrachten Hf in HfO2 ab. Das restliche Hf verbleibt
gelöst in der Matrix. Keines dieser Gefügemerkmale liefert einen signifikanten Beitrag für
die gesteigerte Warmfestigkeit von MHC im Vergleich zu technisch reinem Mo [32].
Während dem TMP kommt es auf Grund der dynamischen Erholung des Werkstoffs im
Zuge der Umformung, zur Ausbildung der charakteristischen Subzellstruktur, siehe Bild
Sb. Mo2C löst sich während dem TMP verformungsinduziert auf und stellt C für die
Ausscheidung von feinem HfC an Versetzungen zur Verfügung, nachfolgend bezeichnet
als HfCw. Dieses ist erst bei höherer Vergrößerung zu sehen und wird in Bild 5c