Prakt. Met. Sonderband 47 (2015) 181
ren sind vorrangig Cr-, Mn-, und Cr-Mn-Oxide zu finden. Sie sind im BSE- (back scatterd electron)
Bild als hellgraue Bereiche zu sehen und füllen kleine aber vor allem große Poren aus. Die mittels
EDX detektierten metallischen Elemente können, als Legierungselemente des 17-4PH zugeordnet
werden. Kleinere, im Bild dunkelgrau erscheinende, Ausscheidungen erweisen sich als SiO2. Auf-
grund der geringen Menge von 0,6 wt% Silicium im Stahl ist dieses komplett zu SiO; reagiert . Da
Silicium im Stahl den gelösten Sauerstoff bindet, ähnlich wie Mangan gelösten Schwefel bindet, hat
dessen Verlust auch gleichermaßen Auswirkungen auf die Stahleigenschaften. Die Festigkeit und
Zähigkeit des Stahles nehmen ab. Weitere Phasen lassen sich nicht im Stahlinneren identifizieren.
Die Grenzfläche zwischen 17-4 PH Stahl und dem 3Y-teilstabilisierten Zirkonoxid zeichnet sich
durch einen im Formgebungsprozess erzeugten passgenauen Form- und Kraftschluss der Partikel
aus. Die feineren Keramikpartikel (nano- bis submikro-Bereich) fügen sich an die gröberen Metall-
partikel (mikro-Bereich). Weiterhin sind lokal ausgebildete Grenzflächenphasen zu sehen. Diese
entstehen durch Diffusionsprozesse bei den hohen Temperaturen der Sinterung und bestehen aus
Elementen des Stahles und der Keramik. Es bilden sich komplexe Verbindungen aus Fe, O, Cr, Mn,
Al, Zr, Ni, Cu und Si. Aufgrund der Anregungsbirne des Elektronenstrahls kann die Quantifizierung
b der Phasenanteile nicht sicher angegeben werden. Das Aluminium tritt genauso wie die anderen
sind. Nip; Elemente als oxidische Verbindung auf und ist zu geringen Anteilen im Zirkonoxid enthalten. Auch
5 welche unter wird es keine Verbindung aller Elemente geben, sondern eher verschiedene einfachere Oxide, die
it fie die Kern mittels FactSage qualifiziert werden können.
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Abbildung 3: Gibbs-Energie der gebildeten Phasen und Ausscheidungen im Verbund bei bis zu
1400°C in wasserstoffreicher Atmosphäre mit FactSage
In Abbildung 3 sind die Oxide gezeigt, die die hochste negative Gibbs-Energie besitzen, sich also
thermodynamisch unter den gegebenen Bedingungen bevorzugt bilden können und stabil sind. Die
' anderen möglichen Verbindungen bzw. Phasen, sind nicht aufgeführt, da ihre Gibbs-Energie deut-
lich positiv ist. Die für ihre Bildung nötige Reaktion wird folglich unter den gegebenen Bedingun-
gen thermodynamisch nicht stattfinden und diese Phasen wären nicht stabil.
