Prakt. Met. Sonderband 52 (2018) 319
KORNFEINUNG AUSSCHEIDUNGSVERFESTIGTER HOCH-
TEMPERATURFERRITE MITTELS CE-HALTIGER EINSCHLÜSSE
Flora Godor*, Alexander Mayerhofer**, Peter Presoly**, Helmut Clemens*, Svea Mayer*,
Christian Bernhard**
*Department Metallkunde und Werkstoffprüfung, Montanuniversität Leoben, Leoben,
Österreich
**Lehrstuhl für Eisen- und Stahlmetallurgie, Montanuniversität Leoben, Leoben, Österreich
“Sin. KURZFASSUNG
Steten Grong;
Terengnry, In der vorliegenden Arbeit wurde die Wirkung von Ce-haltigen, nichtmetallischen
IV) Erzeugt Einschlüssen auf die Erstarrung einer Hochtemperaturlegierung auf Basis von Fe-Al-Ti-Ni-
Cr untersucht. Hierfür wurde die Legierung erschmolzen, zur Erzeugung bestimmter
Einschlüsse in unterschiedlicher Weise mit Cer behandelt und schließlich zu kleinen
Blöcken vergossen. Die Gefüge wurden zunächst im Lichtmikroskop untersucht. Mittels
quantitativer Gefügeanalyse konnten die Korngrößenverteilungen bestimmt werden.
Zusätzlich wurde eine automatisierte Einschlussanalyse am Rasterelektronenmikroskop
durchgeführt, um Informationen über Verteilung, Größe, Form und chemische Zusammen-
nung eines setzung der Ce-Partikel zu erhalten. Diese Daten wurden schließlich mit den ausgewerteten
ESi0ns-Faklor Korngrofen korreliert, um die Wirkung der Ce-Einschliiisse als Kornfeinungsmittel in der Fe-
Al-Ti-Ni-Cr Legierung beurteilen zu kénnen.
} 1. EINLEITUNG
Ügestrukturen
gebnisse % Legierungen auf Basis von Fe-Al-Ti-Ni-Cr werden derzeit hinsichtlich Anwendbarkeit bei
statistisch auf hohen Temperaturen untersucht [1,2]. Zu den Vorteilen zählen die niedrigen Dichten im
dar weitener. Vergleich zu Ni-Basislegierungen und austenitischen Stählen sowie die geringen Material-
ausgeschöpft und Produktionskosten. Außerdem besitzen die Legierungen hohe Festigkeiten bis hin zu
ination mit an erhöhten Temperaturen und ausgezeichnete Oxidations- bzw. Korrosionseigenschaften.
2lung. Einen wesentlichen Nachteil für die mechanischen Eigenschaften und für die Bearbeit-
barkeit stellen jedoch die grobkörnigen Gefüge der Gusslegierungen dar. Die kornfeinende
Wirkung von unterschiedlichen nichtmetallischen Einschlüssen in Stählen wurde bereits
mehrfach untersucht, wobei sich vor allem Ce-haltige Einschlüsse als wirksam erwiesen [3—
5]. Solche Einschlüsse können im Zuge der Erstarrung als heterogene Keime für den sich
«Homögent ausscheidenden Mischkristall dienen. Bei einer hinreichend hohen Einschlussdichte in der
alographie, 51 Schmelze wird der Übergang von stängeliger, gerichteter Erstarrung zu ungerichteter
Erstarrung begünstigt und dadurch die Korngröße des abgegossenen Materials verringert.
Sonertung Go Damit Partikel als Nukleationsstelien wirken, müssen diese bereits über der
raktische Me: Liquidustemperatur der Legierung thermodynamisch stabil sein und von der Schmelze
benetzt werden. Zusätzlich ist es notwendig, dass die Einschlüsse kristallographisch ähnlich
ung. Forder zur Matrixphase sind und eine möglichst niedrige Gitterfehlpassung zwischen diesen beiden
a Phasen (Kohärenz) besteht [6]. Es finden sich bislang in der Literatur wenige Informationen
über die Kornfeinung von hochlegierten Ferriten [7]. Daher wurden in dieser Arbeit Fe-Al-Ti-
Gr das Kleben Ni-Cr-Legierungen mit Zugabe von verschiedenen Ce-haltigen Einschlüssen auf einer
ISBN 9787 Hochfrequenzumschmelzanlage (HFU) und im Vakuuminduktionsofen (VIO) abgegossen.
Die resultierenden Korngrößen der Ce-haltigen Legierungen sowie einer Referenzlegierung
