KurzfassungDie vorliegende Arbeit skizziert die Entwicklung eines umfassenden Gefügeatlanten, der die mikrostrukturellen Veränderungen der hitzebeständigen Schleudergusswerkstoffe HP-modifiziert, HP-mikrolegiert und 35Cr/45Ni nach Langzeit-Kriechversuchen und Einsatz unter Betriebsbedingungen als Funktion der Auslagerungstemperatur und -dauer detailliert durch die Betrachtung mit verschiedenen Verfahren dokumentiert. Zur Gefügecharakterisierung kamen die folgenden Untersuchungsmethoden zum Einsatz: Lichtmikroskopie im Auflicht-Hellfeld am ungeätzten und geätzten Schliff, Differential-Interferenz-Kontrast, Interferenzschichten-Metallographie, Bildanalyse, Rasterelektronenmikroskopie, Elektronenstrahlmikroanalyse. Die Zusammensetzungen der Ausscheidungen wurden analysiert und die entsprechenden Karbide und intermetallischen Phasen identifiziert. Die Phasenanteile wurden bildanalytisch am mit Zinkselenid bedampften Schliff mit Echtfarbensegmentierung quantifiziert. So konnten Diagramme entwickelt werden, die die Kinetik der Phasenumwandlung als Funktion der Auslagerungsdauer für bestimmte Temperaturintervalle aufzeigen. Der Gefügeatlas stellt somit eine ausführliche Informationsquelle zur Beurteilung des Alterungszustandes und zur Einschätzung der Restlebensdauer von hitzebeständigen Schleudergusswerkstoffen dar, die in dieser Form bisher noch nicht erhältlich war.

Alloying with rare earth metals improves to the mechanical properties and corrosion resistance of aluminium base alloys at high temperatures. The rare earth metal erbium may be used for grain refinement. Within a project of computer-aided alloy development based on the CALPHAD (CALculation of PHAse Diagrams) method various alloys were melted on the Al-rich side of the ternary system Al-Cu-Er under argon atmosphere and their microstructures were characterized in the as-cast state or after long-term isothermal annealing (400°C/960 h) by means of different investigation techniques. As a result, the phases fcc(Al), τ1-Al8Cu4Er, θ-CuAl2, η-CuAl, and Al3Er were identified, their compositions and fractions were quantified, and their hardnesses were determined. The experimental obtained microstructures agree very well with the calculated solidification behaviors of the cast alloys. The knowledge gained from this work about the phase compositions and microstructures can also be utilized for the fine optimization of the phase diagram.

No abstract

KurzfassungAuf Grund ihrer guten mechanischen Eigenschaften bei hohen Temperaturen und ihrer geringen Dichte besitzen Legierungen auf der Basis der intermetallischen TiAl-Phase ein hohes Potential in einer Reihe industrieller Anwendungen. Mit einer Dichte von rund 4 g/cm3 sind Bauteile aus TiAl-Legierungen etwa um die Hälfte leichter als diejenigen aus aktuell verwendeten hochtemperaturbeständigen Werkstoffen (Nickelbasislegierungen oder Stähle). Abhängig von Zusammensetzung und Herstellungsprozess können unterschiedliche Mikrostrukturen entwickelt werden. Die Gefüge von verschiedenen Ti- und TiAl-Legierungen (α-Ti, α2-Ti3Al, orthorhombisches Ti2AlNb und γ-TiAl) wurden metallographisch untersucht, wobei verschiedene Ätzmittel zur Anwendung kamen. Zusätzlich wurden die Legierungen mit anderen analytischen Verfahren (Rasterelektronenmikroskopie, Elektronenstrahlmikroanalyse, Röntgendiffraktometrie) charakterisiert.