M. Burtscher, K. Kirchheimer, I. Weißensteiner, C. Bernhard, B. Lederhaas, T. Klein, S. Mayer, H. Clemens

Untersuchung des Ausscheidungsverhaltens von H-Karbiden in einer kohlenstoffhaltigen TiAl Legierung mittels in- und ex-situ Experimenten

Investigation of the Precipitation Behavior of H-Carbides in a TiAl Alloy containing Carbon by means of in- and ex-situ Characterization

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Das Ausscheidungsverhalten der hexagonalen Ti2AlC Phase wurde in einer intermetallischen γ-TiAl Legierung der Zusammensetzung Ti-43Al-4Nb-1.5Mo-0.5C-0.1B (in at.%) unter Anwendung komplementärer metallographischer Methoden untersucht. Durch Zugabe von Kohlenstoff kann innerhalb dieses Legierungssystems eine Mischkristallverfestigung sowie Ausscheidungshärtung erreicht werden.

Bei einer Glühung in dem für den Kohlenstoff beinahe unlöslichen β-Einphasenfeld kommt es jedoch zur Bildung von groben H-Karbiden, welche Gegenstand dieser Untersuchung sind. Nach Bestimmung der Existenzbereiche der Phasenfelder mittels Differenzkalorimetriemessungen wurden das Auftreten und die Morphologie der H-Karbide durch gezielte Wärmebehandlungen im Bereich der α + β → β Phasenumwandlung untersucht. Durch Einsatz eines Laser-Scanning-Konfokal-Mikroskops konnte die Bildung dieser Karbide in-situ erfasst und die Kinetik des Wachstums bestimmt werden. Die Orientierungen der Gefügebestandteile zueinander wurden an der abgeschreckten Probe ohne zusätzliche Oberflächenbehandlung im Rasterelektronenmikroskop mittels Elektronenrückstreubeugung bestimmt. Dadurch konnte die Orientierungsbeziehung zwischen der α2-Ti3Al-Phase und den H-Karbiden verifiziert und das Verständnis über die Bildung von H-Karbiden in intermetallischen TiAl-Legierungen mit Kohlenstoff verbessert werden.

Bibliographie
M. Burtscher, K. Kirchheimer, I. Weißensteiner, C. Bernhard, B. Lederhaas, T. Klein, S. Mayer, and H. Clemens (2018). Investigation of the Precipitation Behavior of H-Carbides in a TiAl Alloy containing Carbon by means of in- and ex-situ Characterization. Practical Metallography: Vol. 55, No. 10, pp. 693-703.
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ISSN 0032-678X