TY - THES

T1 - Einfluss der Oxidation auf die Duktilität der gamma-TiAl Basislegierung TNM-B2

AU - Prinz, Christoph

N1 - gesperrt bis null

PY - 2009

Y1 - 2009

N2 - Die untersuchte gamma-TiAl Basislegierung TNM-B2 zählt zu den intermetallischen Werkstoffen und zeichnet sich durch geringe Dichte, hohe spezifische Festigkeit und Steifigkeit bei hohen Temperaturen, gute Kriechbeständigkeit sowie der geringen Neigung zu so genanntem Titanfeuer aus. Diese Legierungen erwecken großes Interesse seitens der Luft- und Raumfahrtindustrie, da deren Einsatz erhebliche Gewichtseinsparungen ermöglicht. Die geringe Duktilität bei niedrigen Temperaturen limitiert jedoch noch das große Einsatzpotential von gamma-TiAl Basislegierungen. Da Oxidationsprozesse die Duktilität derartiger Legierungen weiter mindern, war und ist es von besonderer Bedeutung, die dahinter liegenden Mechanismen zu untersuchen und zu verstehen. Ziel der Arbeit war, das Ausmaß der Duktilitätsminderung in Abhängigkeit von Oxidationszustand und Temperatur festzuhalten. Dabei musste vorerst das Oxidationsverhalten zweier, durch Wärmebehandlung vorgegebener, Gefügetypen untersucht werden. Die Oxidationsstarttemperatur und die Oxidschichtwachstumsraten wurden mit Hilfe der dynamischen Wärmestromanalyse und Thermogravimetrie bestimmt. Die gebildeten Oxidationsprodukte wurden via Röntgenbeugung ermittelt, Oxidschichtdicke und Sauerstoff-Diffusionszonentiefe mittels Untersuchungen im Licht- und Rasterelektronenmikroskop sowie SIMS (Sekundärionenmassenspektrometrie) bestimmt. Die Ermittlung der Duktilität erfolgte an verschieden oxidierten Proben mit Hilfe von Zugversuchen bei Raumtemperatur, 300°C und 650°C. Bruchflächen-, Oberflächen- und Längsschliffanalysen an den gebrochenen Zugproben brachten zusätzliche Erkenntnisse über Materialverhalten und Materialschädigung.

AB - Die untersuchte gamma-TiAl Basislegierung TNM-B2 zählt zu den intermetallischen Werkstoffen und zeichnet sich durch geringe Dichte, hohe spezifische Festigkeit und Steifigkeit bei hohen Temperaturen, gute Kriechbeständigkeit sowie der geringen Neigung zu so genanntem Titanfeuer aus. Diese Legierungen erwecken großes Interesse seitens der Luft- und Raumfahrtindustrie, da deren Einsatz erhebliche Gewichtseinsparungen ermöglicht. Die geringe Duktilität bei niedrigen Temperaturen limitiert jedoch noch das große Einsatzpotential von gamma-TiAl Basislegierungen. Da Oxidationsprozesse die Duktilität derartiger Legierungen weiter mindern, war und ist es von besonderer Bedeutung, die dahinter liegenden Mechanismen zu untersuchen und zu verstehen. Ziel der Arbeit war, das Ausmaß der Duktilitätsminderung in Abhängigkeit von Oxidationszustand und Temperatur festzuhalten. Dabei musste vorerst das Oxidationsverhalten zweier, durch Wärmebehandlung vorgegebener, Gefügetypen untersucht werden. Die Oxidationsstarttemperatur und die Oxidschichtwachstumsraten wurden mit Hilfe der dynamischen Wärmestromanalyse und Thermogravimetrie bestimmt. Die gebildeten Oxidationsprodukte wurden via Röntgenbeugung ermittelt, Oxidschichtdicke und Sauerstoff-Diffusionszonentiefe mittels Untersuchungen im Licht- und Rasterelektronenmikroskop sowie SIMS (Sekundärionenmassenspektrometrie) bestimmt. Die Ermittlung der Duktilität erfolgte an verschieden oxidierten Proben mit Hilfe von Zugversuchen bei Raumtemperatur, 300°C und 650°C. Bruchflächen-, Oberflächen- und Längsschliffanalysen an den gebrochenen Zugproben brachten zusätzliche Erkenntnisse über Materialverhalten und Materialschädigung.

KW - TiAl γ-TiAl TNM-B2 Oxidation Duktilität

KW - TiAl γ-TiAl TNM-B2 oxidation ductility

M3 - Diplomarbeit

ER -