114 Prakt. Met. Sonderband 46 (2014)
2. CHARAKTERISIERUNG DES WARMUMFORMVERHALTENS dynamische
sind exempl
2.1 EXPERIMENTELLES Bestimmung
Versuchsdur
Die beiden y-TiAl-Basislegierungen mit den nominellen Zusammensetzungen Ti-41Al-3Mo-
0.5Si-0.1B (kurz: Ti-41Al) sowie Ti-45AI-3Mo-0.5Si-0.1B (Ti-45Al) wurden mittels Vakuum-
lichtbogenumschmelzen und anschlieBendem Abguss in Permanentkokillen (durchgeführt
bei GfE Metalle und Materialien GmbH in Deutschland) hergestellt. Diese wurden zur
Beseitigung von Gussporen zusätzlich bei 1210 °C und 200 MPa für 4 h heiß-isostatisch
gepresst und im Ofen abgekühlt (Kühlrate <8 Kmin”'). Aus dem Material wurden
rechteckige Proben (20x10x10 mm) für eine Wärmebehandlungsstudie sowie zylinder-
förmige Proben mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Länge von 15 mm für
Warmumformversuche herausgearbeitet.
Die Umformversuche erfolgten mit einem Gleeble®3500-Simulator bei Umform-
temperaturen von 1150 °C, 1200 °C, 1250 °C und 1300 °C mit Dehnraten von 0.005 s™,
0.05 s und 0.5 s™ bis zu einer wahren Dehnung von 0.9. Die Proben wurden Uber eine
Widerstandsheizung mit 5 Ks™' auf Umformtemperatur erhitzt, 300 s lang durchwérmt und
danach im Vakuum bei 10* mbar verformt. Wahre Spannung-wahre Dehnung-Kurven =
resultierten aus der Umrechnung von gemessener Kraft und Verlängerung. Nach
Erreichen des Endumformgrades wurde die Heizung abgeschaltet und die Proben in der
Vakuumkammer gekühlt.
Eine an beiden Legierungen durchgeführte Wärmebehandlungsstudie diente zur
Untersuchung des Gefüges direkt vor der Verformung. Die Proben wurden hierbei
erwärmt, 5 bzw. 60 min ausgelagert (Kurz- bzw. Langzeitauslagerung) und anschließend
mit Wasser abgeschreckt. Die Glühtemperaturen entsprachen dabei jenen aus den
Umformversuchen (1150 °C. 1200°C. 1250 °C und 1300 °C).
Abb. 2: Kor
Messungen
2.2 SIMULA
In einem we
N mathematist
A Modell nact
: ; : : ; : (Gl. 1), gew‘
Abb. 1: REM-Bilder (im BSE-Modus) der beiden Legierungen Ti-41Al (a-d) und Ti-45Al (e-
h). Vergleich der Ausgangszusténde (a,e), der Kurzzeitauslagerungen bei 1200 °C (b,f),
der Langzeitauslagerungen bei 1200 °C (c,g) und der Verformungsgefuge (d,h) nach Z
Umformung bei 1200 °C mit einer Dehnrate von 0.05 s (siehe Text).
In dieser C
Die Praparation samtlicher Proben erfolgte fiir eine metallographische Charakterisierung kompensier
gemäß [5]. Die Gefüge der Ausgangszustédnde, der wärmebehandelten sowie der Verformung
verformten Proben wurden am REM Zeiss EVO 50 im Rückstreuelektronenmodus (engl. die wahre
Back Scattered Electrons, BSE) untersucht (Abb.1a-h). Röntgendiffraktometer- (engl. X- Werkstoff &
Ray Diffraction, XRD) und EBSD-Untersuchungen dienten zur Bestimmung der konstant al
Phasenanteile. Aus den EBSD-Messungen konnten überdies Rückschlüsse auf das Z(,£,T) wi
