TY - THES

T1 - Verfestigung und Rekristallisation der Molybdänbasislegierung MHC bei ein- und mehrstufigen Umformprozessen

AU - Siller, Maximilian

N1 - gesperrt bis 06-12-2021

PY - 2016

Y1 - 2016

N2 - Die pulvermetallurgisch hergestellte Molybdänbasislegierung MHC, mit einer nominellen Zusammensetzung von 0.65 at.% Hf und 0.65 at.% C, besitzt vielversprechende Hochtemperatureigenschaften. Die exzellente Warm- und Kriechfestigkeit sowie die hohe Rekristallisationstemperatur werden dabei durch das gezielte Ausscheiden von nanometergroßen Hafniumkarbiden im Zuge der thermomechanischen Prozessführung realisiert. In dieser Arbeit wurde das Verfestigungs- und Rekristallisationsverhalten von MHC über einen großen Temperaturbereich und verschiedenen Umformgraden dieser thermomechanischen Prozessführung charakterisiert. Dazu erfolgten Untersuchungen mittels zwei- und dreistufiger Umformdilatometrie, Rasterelektronenmikroskopie, Transmissionselektronenmikroskopie, Härtemessungen, Warmzugversuchen sowie einer chemischen Analyse, unter anderem durch Atomsondentomographie und Elektronenstrahlmikroanalyse. Vor allem der Umformgrad beeinflusst die Wechselwirkung von Ausscheidungsbildung, Erholung und Rekristallisation während der thermomechanischen Prozessführung auf vielfältige Weise. Bei der aus diesen Wechselwirkungen resultierenden Ver- oder Entfestigung von MHC konnte festgestellt werden, dass ein Umformgrad von über 40 % zu einer Verringerung der Verfestigung führt. Durch die Untersuchung komplexer thermomechanischer Herstellungsprozesse, bestehend aus mehreren Umformungen und Wärmebehandlungen, zeigte sich, dass die Beeinflussung des umgeformten Zustandes durch eine vorangehende Ausscheidung von Hafniumkarbid nur gering ausfällt. Ferner konnte durch eine Rekristallisation zwischen den einzelnen Umformstufen die Duktilität im Zugversuch bei Raumtemperatur gesteigert werden. Das erlangte Wissen ermöglicht, die Prozessführung hinsichtlich der gewünschten Eigenschaften zu optimieren und innovative thermomechanische Prozesse von pulvermetallurgischem MHC zu realisieren.

AB - Die pulvermetallurgisch hergestellte Molybdänbasislegierung MHC, mit einer nominellen Zusammensetzung von 0.65 at.% Hf und 0.65 at.% C, besitzt vielversprechende Hochtemperatureigenschaften. Die exzellente Warm- und Kriechfestigkeit sowie die hohe Rekristallisationstemperatur werden dabei durch das gezielte Ausscheiden von nanometergroßen Hafniumkarbiden im Zuge der thermomechanischen Prozessführung realisiert. In dieser Arbeit wurde das Verfestigungs- und Rekristallisationsverhalten von MHC über einen großen Temperaturbereich und verschiedenen Umformgraden dieser thermomechanischen Prozessführung charakterisiert. Dazu erfolgten Untersuchungen mittels zwei- und dreistufiger Umformdilatometrie, Rasterelektronenmikroskopie, Transmissionselektronenmikroskopie, Härtemessungen, Warmzugversuchen sowie einer chemischen Analyse, unter anderem durch Atomsondentomographie und Elektronenstrahlmikroanalyse. Vor allem der Umformgrad beeinflusst die Wechselwirkung von Ausscheidungsbildung, Erholung und Rekristallisation während der thermomechanischen Prozessführung auf vielfältige Weise. Bei der aus diesen Wechselwirkungen resultierenden Ver- oder Entfestigung von MHC konnte festgestellt werden, dass ein Umformgrad von über 40 % zu einer Verringerung der Verfestigung führt. Durch die Untersuchung komplexer thermomechanischer Herstellungsprozesse, bestehend aus mehreren Umformungen und Wärmebehandlungen, zeigte sich, dass die Beeinflussung des umgeformten Zustandes durch eine vorangehende Ausscheidung von Hafniumkarbid nur gering ausfällt. Ferner konnte durch eine Rekristallisation zwischen den einzelnen Umformstufen die Duktilität im Zugversuch bei Raumtemperatur gesteigert werden. Das erlangte Wissen ermöglicht, die Prozessführung hinsichtlich der gewünschten Eigenschaften zu optimieren und innovative thermomechanische Prozesse von pulvermetallurgischem MHC zu realisieren.

KW - molybdenum-hafnium-carbon alloy (MHC)

KW - strain-induced precipitation

KW - multi-stage deformation test

KW - recovery

KW - recrystallization

KW - zener pinning

KW - thermomechanical treatment

KW - Molybdän-Hafnium-Kohlenstofflegierung (MHC)

KW - verformungsinduzierte Ausscheidungsbildung

KW - Mehrstufige Deformation

KW - Erholung

KW - Rekristallisation

KW - Zenerdruck

KW - thermomechanische Prozessführung

M3 - Diplomarbeit

ER -