PDF - JuSER - Forschungszentrum Jülich
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Literaturübersicht<br />
d<br />
d<br />
- Mittelwert des Teilchendurchmessers<br />
- Mittlerer Teilchendurchmesser zu Beginn der Ostwaldreifung<br />
0<br />
K’’- Geschwindigkeitskonstante<br />
q- Verhältnis d/t, t-Dicke<br />
D- Diffusionskoeffizient<br />
C e - Konzentration phasenbildender Elemente in der Matrix<br />
Ω- Molvolumen der Ausscheidung<br />
R- Allgemeine Gaskonstante<br />
T- Temperatur<br />
t- Zeit<br />
2.4.2 Die Bildung der η-Phase<br />
Bei den Ni-Fe-Superlegierungen kommt es nicht nur zum γ’- und γ’’-Wachstum, sondern<br />
auch zur Bildung und Wachstum der η-Phase bzw. δ-Phase. Bei der Betrachtung der<br />
η-Phase ist zwischen inter- und intrakristallinem η zu unterscheiden. Während sich die zuerst<br />
genannten Ausscheidungen diskontuierlich an den Korngrenzen ausscheiden, bildet die<br />
η-Phase im Korninnern ähnlich eines „Widmannstätten“-Gefüges aus. Die Bildung von<br />
η-Platten im Korninnern gilt als materialversprödend [2.4.14] und sollte deshalb im Einsatz<br />
vermieden werden.<br />
Intrakristallines η<br />
Dieser Ausscheidungstyp wird vielfach als das Ergebnis einer Transformation von γ’ zu η<br />
angesehen. Anhand experimenteller Untersuchungen an Ti-Al-haltigen austenitischen Stählen<br />
stellen Clark und Pickering [2.4.15] folgende Reaktionsgleichung zur Erstehung von η-Phase<br />
auf:<br />
γ’ + γ 1 → η + γ 2<br />
Dabei ist γ 1 die Matrix mit elastischen Verzerrungsfeldern, die von γ’-Ausscheidungen<br />
erzeugt werden, γ 2 die relaxierte Matrix. Clark und Pickering schlagen folgenden<br />
Entstehungsmechanismus vor: Durch die Faltung auf der {111}-Ebene eines γ’-Teilchens<br />
entsteht das hexagonale Gitter der η-Phase (ein Stapelfehler im FCC-Gitter erzeugt eine<br />
Stapelfolge des hexagonalen Gitters). Die {111}-Ebene ist zugleich mit der Basalebene des<br />
hexagonalen Gitters identisch. Diese Transformation verläuft in vielen γ’-Teilchen<br />
gleichzeitig, so dass eine Aneinanderreihung von transformierten Teilchen entsteht. Diese<br />
wachsen zusammen und bilden schließlich eine η-Platte [2.4.15].<br />
Heck findet nach Lösungsglühen im Bereich um 980°C eine ungleichmäßige<br />
η-Ausscheidungen im Korn, welche in Zusammenhang mit einer Verteilung der MC-Carbide<br />
steht [2.4.16]. Diese MC-Carbide entstanden bei vorheriger Umformung.<br />
Es wird davon ausgegangen, dass sich in den Ni-Fe-Legierungen bei entsprechend langer Zeit<br />
und/oder hoher Temperatur γ’ komplett in η umwandelt [2.4.17].<br />
Interkristallines η<br />
Interkristallines η scheidet sich durch heterogene Keimbildung an den Korngrenzen aus.<br />
Diese Art der Ausscheidung bezeichnet man als zellulär oder diskontinuierlich und wird in<br />
einer Vielzahl von Legierungen beobachtet, ein Gefügevorgang, der sehr ähnlich zur<br />
peritektischen Perlitumwandlung in Stählen ist. Dafür wurde von Zener ein Modell<br />
vorgeschlagen, welches die beiden wichtigen Parameter der diskontinuierlichen<br />
Ausscheidungen beschreibt, nämlich den Lamellenabstand λ und die<br />
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