TY - THES

T1 - Quantitative Phasenanalyse und qualitative Gefügecharakterisierung mittels Lichtmikroskopie an einer intermetallischen TNM™-Legierung nach Umformung und Wärmebehandlung

AU - Pritz, Lukas Harald

N1 - gesperrt bis 01-06-2016

PY - 2011

Y1 - 2011

N2 - Die TNM-Legierung ist eine intermetallische Titanaluminid-Legierung der dritten Generation mit einer nominellen Zusammensetzung von Ti-43.5Al-4Nb-1Mo-0.1B (in at%). Bei Raumtemperatur liegt ein dreiphasiges Gefüge aus γ-TiAl, α2-Ti3Al und βo-TiAl vor. Im Zuge dieser Arbeit wurde ein Analysestandard zur quantitativen Phasenanalyse mittels Lichtmikroskopie entwickelt, wodurch eine effiziente Methode zur Qualitätsbeurteilung von Ausgangsgefügen sowie geschmiedeten Bauteilen sichergestellt werden soll. Versuche mit Anlassätzungen, Tauchätzungen sowie elektrolytischen Ätzungen wurden durchgeführt und die Ergebnisse mit jenen aus rasterelektronenmikroskopischen Bildern bzw. Röntgendiffraktometrie verglichen. Es konnte eine Methodik entwickelt werden, bei der eine Kontrastierung der Phasenbestandteile durch eine elektrolytische Ätzung erreicht wird und eine reproduzierbare Phasenanalyse mit Hilfe einer Bildoptimierung der Gefügeaufnahmen möglich ist. Anschließend wurden Ausgangsgefüge einer sogenannten „high-β“-Zusammensetzung, bei der die Anteile an Nb und Mo an der oberen Spezifikationsgrenze liegen, und einer „low-β“-Zusammensetzung, mit entsprechenden Anteilen an den unteren, charakterisiert und Phasenanteilsdiagramme erstellt. Abschließend erfolgte eine Auswertung der Gefüge von „high-β“- bzw. „low-β“-Material, welches mit unterschiedlichen Gesenkgeschwindigkeiten geschmiedet wurde, um den Einfluss der Umformgeschwindigkeit sowie der chemischen Zusammensetzung auf die Mikrostruktur zu untersuchen.

AB - Die TNM-Legierung ist eine intermetallische Titanaluminid-Legierung der dritten Generation mit einer nominellen Zusammensetzung von Ti-43.5Al-4Nb-1Mo-0.1B (in at%). Bei Raumtemperatur liegt ein dreiphasiges Gefüge aus γ-TiAl, α2-Ti3Al und βo-TiAl vor. Im Zuge dieser Arbeit wurde ein Analysestandard zur quantitativen Phasenanalyse mittels Lichtmikroskopie entwickelt, wodurch eine effiziente Methode zur Qualitätsbeurteilung von Ausgangsgefügen sowie geschmiedeten Bauteilen sichergestellt werden soll. Versuche mit Anlassätzungen, Tauchätzungen sowie elektrolytischen Ätzungen wurden durchgeführt und die Ergebnisse mit jenen aus rasterelektronenmikroskopischen Bildern bzw. Röntgendiffraktometrie verglichen. Es konnte eine Methodik entwickelt werden, bei der eine Kontrastierung der Phasenbestandteile durch eine elektrolytische Ätzung erreicht wird und eine reproduzierbare Phasenanalyse mit Hilfe einer Bildoptimierung der Gefügeaufnahmen möglich ist. Anschließend wurden Ausgangsgefüge einer sogenannten „high-β“-Zusammensetzung, bei der die Anteile an Nb und Mo an der oberen Spezifikationsgrenze liegen, und einer „low-β“-Zusammensetzung, mit entsprechenden Anteilen an den unteren, charakterisiert und Phasenanteilsdiagramme erstellt. Abschließend erfolgte eine Auswertung der Gefüge von „high-β“- bzw. „low-β“-Material, welches mit unterschiedlichen Gesenkgeschwindigkeiten geschmiedet wurde, um den Einfluss der Umformgeschwindigkeit sowie der chemischen Zusammensetzung auf die Mikrostruktur zu untersuchen.

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