Mit der Entwicklung in Richtung einer wasserstoffbasierten Industrie und Wirtschaft, stieg die Nachfrage nach hochfesten Werkstoffen mit einer geringen Anfälligkeit auf Wasserstoffversprödung, welche für den Einsatz in wasserstoffhältigen Umgebungen geeignet sind. Ein Beispiel für solche Werkstoffe sind ausscheidungsgehärtete, kubisch flächenzentrierte Legierungen auf Fe-Ni-Basis. Kohärente γ´-Ausscheidungen Ni3(Al, Ti) in einer duktilen, austenitischen Matrix, verleihen ihnen ausgezeichnete mechanische Festigkeiten. Die Form, die Verteilung, der Volumenanteil, sowie der mittlere Durchmesser der Ausscheidungen bestimmen neben der chemischen Zusammensetzung, der Kristallstruktur und dem Grenzflächencharakter der Ausscheidungen die mechanischen Eigenschaften und können durch geeignete Wärmebehandlungen angepasst werden. Eventuell kann auch die Anfälligkeit auf Wasserstoffversprödung durch diese Variablen beeinflusst werden.
In dieser Arbeit wurde daher die Ausscheidungsentwicklung von zwei Fe-Ni-Basislegierungen, nämlich Legierung A286 und einer Legierung des Types Invar, mit Hilfe von Elektronenmikroskopie und Atomsondentomographie untersucht. Für jedes Material wurden zwei Wärmebehandlungszustände, jeweils eine Unter- und einer Überalterung, untersucht. Die Auswahl basierte auf den entsprechenden Härteverläufen über der jeweiligen Auslagerungstemperatur.
Die Ergebnisse zeigen, dass γ′-Ausscheidungen gleichmäßig in der austenitischen Matrix verteilt sind und hauptsächlich Ni, Ti und Al enthalten, während die Matrix unabhängig von der verwendeten Wärmebehandlung reich an Fe, Cr und Ni ist. Zusätzlich zur γ′-Phase konnten unabhängig vom Zustand Karbide und ein geringer Anteil η-Phase nachgewiesen werden. Der Anteil der η-Phase nahm mit steigender Auslagerungsdauer zu. Außerdem variierte die Morphologie der Ausscheidungen im unter- und überalterten Zustand in Form und Volumen. Die Ausscheidungen beider Legierungen und Wärmebehandlungszustände zeigten eine vorwiegend kugelförmige Ausprägung mit einem mittleren Durchmesser von 26-37 und 17-25 nm, für die A286, beziehungsweise Invar Legierung.
Die Auswirkungen dieser Wärmebehandlungen auf die Kohärenz der Grenzfläche zwischen Ausscheidung und Matrix sollen in zukünftigen Experimenten untersucht werden.