Schlussbericht - Dechema Forschungsinstitut

waren. Durch weitere Legierungselemente sollte im Rahmen dieses Projektes Einfluss auf
die Verteilung der Partikel genommen werden. Der dahinter steckende Gedanke war, dass
eine homogenere Verteilung zu einer Erhöhung der Duktilität führen könnte, da weniger
Partikel die Korngrenzen schwächen. Die vorhergehenden Untersuchungen haben gezeigt,
dass Eisen zu einer Ausscheidung der Partikel im Korninneren führt. Der Anteil von 2 Gew.-
% führte aber auch zu einem Wachstum der Partikel und dies hat wiederum einen negativen
Einfluss auf die Umformbarkeit der Legierungen. Aus diesem Grund sollte der Einfluss von
Eisen auf die Größe und die Verteilung der Partikel genauer untersucht werden. Die Frage
war, ob es einen Eisenanteil gibt, der eine homogene Verteilung der Partikel bewirkt, ohne
dass die Partikel stark vergröbern.
Da die Partikelgrößen für die Legierungen Ti 6Al 4V 0,9La und Ti 6Al 7Nb 0,9La bereits
ermittelt wurden und beide Legierungen sich gut umformen lassen, wurden sie als
Ausgangslegierungen verwendet. Mittels ThermoCalc ® wurden Simulationen durchgeführt,
um den Einfluss verschiedener Eisengehalte auf das Schmelzintervall zu untersuchen. Für
die experimentellen Untersuchungen wurden die Eisengehalte 0,25%, 0,5% und 1%
ausgewählt. Bei einem Eisenanteil von 1 Gew.-% beträgt das Schmelzintervall ungefähr
300K und damit etwa 400K weniger als für die Legierung Ti-FM simuliert. Als stark β-
stabilisierendes Element hat Eisen einen großen Einfluss auf die β-Transus-Temperatur und
den β-Phasenanteil bei Raumtemperatur. Dieser Einfluss wurde bei der Untersuchung der
Proben allerdings außer Acht gelassen und der Anteil an Vanadium und Niob nicht an den
steigenden Eisenanteil angepasst.
Die Größe und Verteilung der Partikel wurde im Gusszustand und nach der
Wärmebehandlung bei 900°C für 1,5 Stunden untersucht. Die Wärmebehandlung zeigte
keinen größeren Einfluss auf die Partikel, die maximale Partikelgröße blieb annähernd
gleich. Allerdings bildet sich durch die Wärmebehandlung ein gröberes lamellares α-Gefüge
aus. Die im Korn ausgeschiedenen Partikel sind zumeist kleiner als 1 µm und befinden sich
zwischen den Lamellen. Durch das gröbere Gefüge wurden mit dem Lichtmikroskop weniger
Partikel als im Gusszustand gefunden und vermessen. Untersuchungen im REM zeigen
aber, dass die feinen Partikel im Korn in großer Zahl vorhanden sind (siehe Abbildung 39).
Aus diesem Grund werden im Folgenden nur die Ergebnisse im Gusszustand aufgeführt.
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