Prakt. Met. Sonderband 46 (2014) 191
schiedlichen Auslagerungstemperaturen führen zu einem unterschiedlichen Fortschritt an|
ZR. Das Kriechverhalten der wärmebehandelten Proben wurde bei 800 °C/150 MPa in
einer Kriechprifmaschine TC 30 von AET, Frankreich, untersucht, um den Einfluss der
diskontinuierlichen Ausscheidung zu bestimmen. Die Proben hatten eine Messlénge von
30 mm und einem Durchmesser von 6 mm. Diese wurden zur mikrostrukturellen Charakte-
risierung bis zu einer Kérnung von 4000 1/inch? geschliffen und anschließend mittels einer)
LectroPol-5 unter Verwendung eines A3-Elektrolyten der Firma Struers, Deutschland, po-
liert. Es wurde eine Spannung von 36 V, eine Atzzeit von 25 s und eine Temperatur unter-
halb 20 °C verwendet. Durch das elektrolytische Polieren wird, im Gegensatz zum mecha-
nischen Polieren, eine eigenspannungsfreie Oberfläche erreicht. Die rasterelektronenmik-
roskopischen (REM) Aufnahmen wurden mit einem Zeiss EVO 50, Deutschland, im Rück-
streuelektronenmodus (engl. backscattered electron, BSE) an den elektrolytisch polierten
Proben vor und nach dem Kriechversuch durchgeführt. Die Beschleunigungsspannung lag
sation dabei bei 15 kV. Als Elektronenemitter diente eine LaBes-Kathode. Réntgenbeugungsmes-
sungen wurden in einem Diffraktometer D8 ADVANCE von Bruker AXS, Deutschland,
durchgeführt. Die Messungen erfolgten in Bragg-Brentano-Anordnung. Verwendet wurden!
ein Göbel-Spiegel und eine Cu-Ka-Strahlung mit einer Wellenlänge von 1.542 Ä bei 40 kV
und 40 mA. Der 2-Theta-Winkelbereich betrug zwischen 14° und 82° und wurde in 0.02%
bzw. 2.4 s Schritten aufgenommen. Die gemessenen Diffraktogramme wurden mit der
Software Topas 4.1 der Firma Bruker iiber eine Rietveld-Analyse quantitativ ausgewertet.
‘C1150 MPa | I Co . oo
“5m 3 ERGEBNISSE UND DISKUSSION
Die REM-Aufnahmen der Ausgangsgefiige im BSE-Modus nach verschiedenen WBH-
echen aufge- Stufen sind in Abb. 1 dargestellt. Die Mikrostruktur nach der ersten WBH
wie c) globu- 1350 °C/15 min/AC zeigt feinlamellare Kolonien aus az- und y-Phase umgeben von einem
) °C/150 MPa Saum aus ßo-Phase und darin ausgeschiedenen „y-Platelets“ (Abb. 1a). Die Bo-Phase
weist die höchste Löslichkeit für die Legierungselemente Nb und Mo auf [1]. Aufgrund der,
| | erhéhten Elektronenkonzentration erscheint diese Phase im REM-BSE-BIld heller als die
s, die einge- @2- und y-Phase. Aus dem Réntgendiffraktogramm wurde über die Rietveld-Analyse ein y-
\imierung der Phasengehalt von 56 vol.% bestimmt (Abb. 2). Durch die hohe Abkuhlgeschwindigkeit aus
<olonien [10]. dem (a+B)-Phasengebiet wird daher teilweise die Bildung von y-Phase unterdrückt und
etzt die a2/y-' das Phasengleichgewicht, welches bei ca. 75 vol.% liegt, bei Raumtemperatur nicht er-
Arbeit wurde reicht [12]. Zur Einstellung von Anteilen an ZR wurde anschließend diese übersättigte Mik-
ten der TNM- rostruktur bei 900 °C fur 30 h mit nachfolgender Luftabkühlung ausgelagert (Abb. 1b). Als
Folge der Ausscheidung von feinen Y-Lamellen in den Kolonien hat sich der y-Phasen-
gehalt auf Kosten der a2-Phase zum Gleichgewichtszustand hin auf 73 vol.% erhöht
(Tab. 1). Ausgeprägte Bereiche an diskontinuierlicher Ausscheidung sind ersichtlich, aus-
gehend von den az/y-Koloniegrenzen. Wahrend der Warmebehandlung kommt es infolge
| der hohen Triebkraft zu einer Vergréberung der feinlamellaren az/y-Kolonien. Der Phasen-
\d Materialien anteil an Bo-Phase bleibt dabei annähernd unverändert (Tab. 1). Während der Wärmebe-
k bei Böhler] handlung für 30 h nahe der eutektoiden Temperatur bei 1150 °C haben sich die feinen
niedet und el Lamellen vollständig zu einer globularen Mikrostruktur eingeformt (Abb. 1c). Große Berei-
edeten TNM- che an Bo-Phase (22 vol.%) sind erkennbar und zusätzlich haben sich Glühzwillinge in den
gl. air cooling, V-K8rnern gebildet. Die Kriechkurven der verschiedenen, untersuchten Mikrostrukturen,
ierten, zylind- aufgenommen bei einer Temperatur von 800 °C und einer Spannung von 150 MPa, sind in
chtemperatur- Abb. 1d dargestellt. Die Versuche wurden bei einer Kriechdehnung von 11 % gestoppt.
hit. Die unter Aus Abb. 1d ist der Einfluss der fortschreitenden zellularen Reaktion deutlich erkennbar.
Tr Wahrend des Kriechens haben sich in der Uberséttigten Mikrostruktur in den az/v-Kolonien
