Prakt. Met. Sonderband 50 (2016) 175
durch leerstellenbedingte Diffusion entstehen, da die Auswirtsdiffusion der oxidschichtbildenden
Elemente mit einer Volumenverringerung verbunden ist. Die MRZ unter dem Oxid ist rekristalli-
siert, was anhand der Zwillingskornbildung in Bild 6 (obere Reihe) erkennbar ist. Bei den Oxid-
Soy . schichten handelt es sich überwiegend um Cr,O3 mit einem Anteil von ca. 40 at-% Cr und 60 at-%
O, wobei sich in der Anfangsphase der Oxidation oberhalb zunächst eine dünne Cr-Mn-Spinell-
Schicht Mn,Cr;.xO4 mit x>0-1,5 ausbildet, da die Diffusion von Mn in der Cr,O3-Schicht sehr
hliff ungeätzt! schnell erfolgt (Bild 6 — Reihe 2-4). Unter der Oxidschicht zeichnet sich am Rand eine Cr-
Verarmungszone ab, deren Breite mit steigender Temperatur bis 927°C zunächst zunimmt und dann
bei 982°C etwas schmäler ausfällt. Im unteren Bereich und unterhalb der Oxidschicht erkennt man
direkt an der Grenzfläche Oxid/Metall eine Si-Anreicherung und in der MRZ im Inneren oxidiertes
Si (Bild 6 — Reihen 3 und 5)
greifen
lt werden.
Pore (links) gefüllt.
a
d erneut der Riss
: und die Oxid- 502 n/
fs 20-32Nb nach
m Bruch.
987°
BU MF
RN
k Bild 6: Oxidschichten auf dem Grundwerkstoff 20-32Nb nach Kriechversuchen bei 816, 871, 927 und 982°C an Luft
nach ca. 500 h Laufzeit zum Bruch (Querschliffe ungeätzt) — Reihe 1 (oben) — REM-BSE-Bilder, Reihen 2-5 —
Elementverteilungsbilder der Elemente Cr, O. Mn und Si
Die Anderung des Cr-Gehaltes im Grundwerkstoff 20-32Nb, der in Bild 6 dargestellten Proben,
gemessen unter der Oxidschicht bis in eine Tiefe von ca. 100 pm, ist in Bild 7 dargestellt. Die Cr-
= Hi Linescans spiegeln den aus Bild 7 gewonnenen Eindruck wider. Die Breite der Cr-Verarmungs-
zone steigt mit zunehmender Temperatur zunächst an. Bei 816°C wird der ursprüngliche Cr-Gehalt
und 982°C an Luft von 20 Massen-% in einer Tiefe von 20 um, bei 871°C in 38 um und bei 982°C in 73 um Tiefe
erreicht. Bei 927°C beträgt die Breite der Cr-Verarmungszone 83 um. Die Bruchzeit lag hier aller-
nt es bei höheren dings bei 598 h, d.h. die Oxidationszeit war um ca. 100 h höher. Mit steigender Temperatur fällt der
‚endall-Poren. die auch der minimale Cr-Level in der Randzone immer weiter ab.
