Mikrostruktur und mechanische Eigenschaften von elektronenstrahlgeschmolzenen NiAl-(Cr,Mo) und Nb-Si-Cr in-situ Kompositwerkstoffen

Beschreibung

Eutektische Legierungen der Materialsysteme Ni-Al-Cr-Mo und Nb-Si-Cr eignen sich aufgrund ihrer geringen Dichte und der hohen Schmelzpunkte hervorragend für den Einsatz bei hohen Temperaturen. Allerdings werden sie wegen der unzureichenden Kriechfestigkeit und der geringen Bruchzähigkeit bei Raumtemperatur bisher nicht als Strukturwerkstoff eingesetzt. Diese Arbeit verwendet daher das selektive Elektronenstrahlschmelzen als additives Fertigungsverfahren zur Herstellung intermetallischer in-situ Komposite mit verbesserten mechanischen Eigenschaften. Die hohen Abkühlgeschwindigkeiten im selektiven Elektronenstrahlschmelzen erzeugen in NiAl-28Cr-6Mo und Nb-10,9Si-28,4Cr nanostrukturierte Phasen in neuartig angeordneten Mikrostrukturen.
Durch mikro- und makromechanische Tests werden die Kriecheigenschaften bei erhöhter Temperatur und das Bruchverhalten bei Raumtemperatur charakterisiert. Die zugrunde liegenden Verformungsmechanismen werden anschaulich mittels hochauflösender Elektronenmikroskopie untersucht. Wichtige Phasenumwandlungen in Nb-Si-Cr, sowie Grenzflächenversetzungsnetzwerke und diskontinuierliche Ausscheidungsvorgänge in NiAl-(Cr,Mo) können erstmals mit der Atomsonde beobachtet werden.