PDF - JuSER - Forschungszentrum JÃ¼lich

More documents

Recommendations

Info

Literaturübersicht Ausscheidungsphasen in entsprechende Atomprozente der betreffenden Elemente umgerechnet und den Aktivitäten in einem ersten Berechnungsschritt gleichgesetzt. Die auf diese Weise ermittelte vorläufige stöchiometrische Formel der Ausscheidungen wird mit Hilfe der in den Vorgaben festgelegten minimalen und maximalen stöchiometrischen Anteile korrigiert [2.5.16]. In das Model fließen weiter der Nv- und Md-Wert ein, die zur Abschätzung der Anfälligkeit einer Legierung für die Ausscheidung von TCP-Phasen dienen. Beide Werte berechnen sich für die Übergangselemente nach der einfachen Formel: ∑ Nv c Ai ⋅ Nv bzw. Md ∑ c Ai ⋅ Md (2.5.2) = Ai = Ai Nv-Wert: mittlere Elektronenleerstellenzahl, Kriterium für TCP-Bildung Md-Wert: basiert auf der Berechnung der d-Orbitalenergie (DV-Xα molekular orbital Methode) eines Legierungselementes M bezogen auf das Basiselement X (Ni in einer Ni-Basissuperlegierung). Diese Energie korreliert mit der Elektronegativität und dem Atomradius des Legierungselementes und ist ein Kriterium für TCP-Bildung [2.5.17]. Die berechneten Werte sind Vergleichswerte, die einem kritischen Wert Nv krit bzw Md krit gegenübergestellt werden. Sind die Vergleichswerte größer als ihr kritischer Wert, so werden nach längerer Auslagerung TCP-Phasen entstehen. Sind sie umgekehrt deutlich niedriger, so entstehen keine TCP-Phasen. Das nebenstehende Bild zeigt den Berechnungsablauf. Die Rechnung verlangt die Eingabe der Legierungszusammensetzung (in Massen- oder Atom%). Phascalc verfügt über einen Standard-Datensatz, den der Benutzer jedoch auch als Grundlage zur Erstellung neuer Datensätze verwenden kann. Vor dem Start der Rechnung besteht die Möglichkeit, die berechneten Phasen und Temperatur zu wählen. Außer den Phasen, deren Zusammensetzung, Phasenanteil werden im Programm γ- und γ’- Gitterparameter, γ/γ’-Misfit, Solidus-, Liquidus- und γ’-Solvus- Temperatur sowie der Nv- und Md- Wert berechnet [2.5.18, 2.5.19]. Vorgaben V V - Liste zu berechnender Phasen - Temperatur V V Legierung Überprüfung der Zusammensetzung und Festlegung von Regeln zur Phasenberechnung Berechnung der Phasen: - Menge - Zusammensetzung - Solvustemperatur - Restmatrix alle Phasen ? ja Berechnung von: nein - Nv- und Md-Werte - Gitterparameter und γ'-Misfit - Solidus- und Liquidustemperatur Ausgabe: Bildschirm, Drucker nächste Phase Abbildung 2.15: Schema der Einzelrechnung mit dem Programm PHASCALC [2.5.14] 27
Literaturübersicht 2.6 Methoden zur Gefügeuntersuchung Eine Vielzahl interessanter und technisch relevanter Materialien besteht aus zahlreichen morphologisch unterschiedlichen kristallinen und amorphen Strukturen. Diese Gefügeanteile reichen von wenigen Nanometern bis hin zu einigen Millimetern und sind statistisch über das Probenvolumen verteilt. Zur Aufklärung von Zusammenhängen zwischen Gefügeausbildung und Eigenschaften ist die Kenntnis über vorhandene Strukturelemente z.B. Phasen, Verunreinigungen, Seigerungen usw. im Nanometerbereich von Bedeutung. 2.6.1 Elektronenmikroskopie In den dreißiger Jahren des letzten Jahrhunderts wurden erste Transmissionselektronenmikroskope (TEM) und Rasterelektronenmikroskope (REM, im Englischen: Scanning Electron Microscope; SEM) entwickelt. Beide Methoden haben sich zu absolut notwendigen Untersuchungsmethoden in der Materialprüfung und -forschung entwickelt. Die Funktionsweise eines Elektronenmikroskops ist analog der eines Lichtmikroskops, nur werden statt Lichtstrahlen Elektronen verwendet. Das TEM nimmt unter den Elektronenmikroskopen eine besondere Rolle ein, da es die mit Abstand größte Auflösung erzielt. Durch die hohe Beschleunigungsspannung von ca. 200kV haben die Elektronen eine sehr kurze Wellenlänge (λ~0,0025 nm), was nach dem Abbe’schen Abbildungsgesetz zu einer hohen Auflösung (unter 0,2 nm mittels HRTEM- High Resolution Transmission Electron Microscopy) führt. Eine TEM-Probe wird zur Bilderzeugung durchgestrahlt und es wird das Materialvolumen (TEM ist nicht geeignet Oberflächentopographien zu beobachten wie im REM) der durchstrahlten Probe untersucht. Die Strahlerzeugung findet in einem Tiodensystem aus Kathode, Wehneltzylinder und Anode statt. Das zur Elektronenemission notwendige Vakuum von ca. 10 -6 mbar wird mit einem Vakuumsystem erzeugt. Der Strahl wird mit Hilfe von magnetischen Linsen auf die Probe gebündelt, Abbildung 2.16. Auch in der Objektivebene werden elektromagnetischen Linsen zur Steuerung des Strahlengangs benutzt [2.6.1, 2.6.2]. Die im TEM durchstrahlten Objekte müssen sehr dünn sein, da die Wirkung des Objektes im wesentlichen in der elastischen und inelastischen Streuung der Elektronen besteht. Abbildung 2.17 zeigt die vielfältige Wechselwirkung bei der Bestrahlung einer dünnen Probe mit hochenergetischen Elektronen. Einige der einfallenden Elektronen werden um einen so großen Winkel gestreut, dass sie z.B. auf den Polschuh treffen und dort absorbiert werden. Sie „fehlen“ im Bild, so dass stark streuende Objektstellen dunkler wirken. So entsteht der Streuabsorptionskontrast, d.h. Kontrast entsteht dort, wo es zu ungleichmäßigen Verteilungen der Elektronenintensität kommt. Diese Intensitätsunterschiede werden hervorgerufen durch: 28 Abbildung 2.16: Schemazeichnung eines TEM [2.6.5]
Page 1 and 2: Forschungszentrum Jülich in der He
Page 4 and 5: Forschungszentrum Jülich GmbH Inst
Page 6: ABSTRACT Investigations of the Micr
Page 9 and 10: Danksagung Ich möchte mich bei Pro
Page 11 and 12: 2.4.2 Die Bildung der η-Phase ....
Page 14 and 15: Einleitung und Zielsetzung 1 EINLEI
Page 16 and 17: Einleitung und Zielsetzung Verwendu
Page 18 and 19: Literaturübersicht 2 LITERATURÜBE
Page 20 and 21: Literaturübersicht Legierungseleme
Page 22 and 23: Literaturübersicht 2.2 Aufbau und
Page 24 and 25: Literaturübersicht entstehen (manc
Page 26 and 27: Literaturübersicht 2.2.7 Wirkung d
Page 28 and 29: Literaturübersicht Abbildung 2.8:
Page 30 and 31: Literaturübersicht Die Ausscheidun
Page 32 and 33: Literaturübersicht 2.4.1 Das γ’
Page 34 and 35: Literaturübersicht d d - Mittelwer
Page 36 and 37: Literaturübersicht zwischen den be
Page 38 and 39: Literaturübersicht denen die molar
Page 42 and 43: Literaturübersicht - Dickenuntersc
Page 44 and 45: Literaturübersicht Linsensystems l
Page 46 and 47: Literaturübersicht Nach Guinier [2
Page 48 and 49: Experimente 3 EXPERIMENTE Diese Arb
Page 50 and 51: Experimente Die für diesen Werksto
Page 52 and 53: Experimente Umschmelzverhalten Schm
Page 54 and 55: Experimente Abbildung 3.9: Wärmebe
Page 56 and 57: Experimente Rasterelektronenmikrosk
Page 58 and 59: Experimente 3.2.4 Kleinwinkelneutro
Page 60 and 61: Ergebnisse und Diskussion 4 ERGEBNI
Page 62 and 63: Ergebnisse und Diskussion In Abbild
Page 64 and 65: Ergebnisse und Diskussion Carbid- b
Page 66 and 67: Ergebnisse und Diskussion 4.1.3 Mik
Page 68 and 69: Ergebnisse und Diskussion Abbildung
Page 70 and 71: Ergebnisse und Diskussion In der N
Page 72 and 73: Ergebnisse und Diskussion Härte HV
Page 74 and 75: Ergebnisse und Diskussion Inconel 7
Page 76 and 77: Ergebnisse und Diskussion Inconel 7
Page 78 and 79: Ergebnisse und Diskussion 4.2 Legie
Page 80 and 81: Ergebnisse und Diskussion a b Abbil
Page 82 and 83: Ergebnisse und Diskussion Um das un
Page 84 and 85: Ergebnisse und Diskussion 4.2.3 Hom
Page 86 and 87: Ergebnisse und Diskussion a b 200 n
Page 88 and 89: Ergebnisse und Diskussion 4.2.5 Hä
Page 90 and 91:
Ergebnisse und Diskussion Abbildung
Page 92 and 93:
Ergebnisse und Diskussion Das Umfor
Page 94 and 95:
Ergebnisse und Diskussion Nach den
Page 96 and 97:
Page 98 and 99:
Ergebnisse und Diskussion beide Wer
Page 100 and 101:
Page 102 and 103:
Zusammenfassung 5 ZUSAMMENFASSUNG D
Page 104 and 105:
Zusammenfassung Bei der Herstellung
Page 106 and 107:
Literaturverzeichnis 6 LITERATURVER
Page 108 and 109:
Literaturverzeichnis [2.1.20] T. Sh
Page 110 and 111:
Literaturverzeichnis [2.2.14] N. Sa
Page 112 and 113:
Literaturverzeichnis [2.4.15] B. R.
Page 114 and 115:
Literaturverzeichnis [2.6.15] Y. A.
Page 116 and 117:
Formelzeichen und Abkürzungen 7 FO
Page 118 and 119:
Formelzeichen und Abkürzungen RS -
Page 120 and 121:
6FKULIWHQGHV)RUVFKXQJV]HQWUXPV- OLF
Page 122 and 123:
Page 124 and 125:
Page 126:
Eine Steigerung des Wirkungsgrades
show all

PDF - JuSER - Forschungszentrum JÃ¼lich

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?