PDF - JuSER - Forschungszentrum Jülich
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Experimente<br />
Umschmelzverhalten<br />
Schmiedbarkeit<br />
Kriechfestigkeit<br />
Gefügestabilität<br />
Kriechrisswiderstand<br />
- 0 + + +<br />
Tabelle 3.3: Zusammenfassung der Ergebnisse aus der ersten Phase des DT-5<br />
Projektes für Waspaloy („+“: gut; „0“: akzeptabel; „-“: ungenügend)<br />
Allerdings haben Ti-reiche Legierungen eine Neigung zur Frecklebildung<br />
(Makroseigerungen) beim Umschmelzen, was zur Zeit den Durchmesser der<br />
Umschmelzblöcke limitiert. Für Superlegierungen mit hohen γ’-Volumenanteil ist das<br />
optimale Temperaturfenster zum Schmieden zwischen der γ’- Solvustemperatur und der<br />
Solidustemperatur sehr schmal und die Solidustemperatur darf beim Schmieden der<br />
Legierungen nicht überschritten werden. Deshalb werden die Legierungen im γ+γ’ Bereich<br />
geschmiedet, wozu hohe Verformungskräfte während des Schmiedeprozesses notwendig sind.<br />
Das Mikrogefüge von Waspaloy und die Standardwärmebehandlung sind in Abbildung 3.7<br />
dargestellt.<br />
Abbildung 3.7: Standardwärmebehandlung von Waspaloy (links) und<br />
typisches Mikrogefüge nach der Wärmebehandlung (rechts)<br />
Die Standardwärmebehandlung besteht aus Lösungsglühung bei 1080 °C über 4 h, gefolgt<br />
von einer Zweistufenausscheidungsglühung (2 h bei 850 °C und 16 h bei 760 °C). Das<br />
Ergebnis nach dieser Wärmebehandlung ist ein bimodales Mikrogefüge. Das bedeutet, dass<br />
das Mikrogefüge aus großen, primären γ’ p –Teilchen mit einem Volumenanteil von etwa<br />
18 Vol.% und etwa 5 Vol.% kleinen, sekundären γ’ s -Teilchen besteht. Außerdem befinden<br />
sich in der Legierung globulare M 23 C 6 -Carbide an den Korngrenzen, die die Kriech- und<br />
Kriechrisseigenschaften verbessern. Abhängig vom N- und C-Gehalt werden auch MC- und<br />
M(C,N)-Ausscheidungen gefunden [3.10, 3.11].<br />
Um die Frecklebildung zu vermeiden und die Herstellbarkeit großer Blöcke zu ermöglichen,<br />
wurde mit Hilfe der genannten Berechnungsprogramme der neue Werkstoff DT750 als<br />
Modifikation von Waspaloy entwickelt. Wie aus Abbildung 3.8 deutlich wird, weist von den<br />
im Projekt untersuchten Legierungen nur Waspaloy eine positive Freckle-Zahl auf.<br />
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