Diplomarbeit Quantitative Analyse des Ausscheidungs- verhaltens ...

Der Einfluss der Wärmebehandlung auf die Karbidumwandlung von M7C3 zu
M23C6 in Nimonic 80a wird detailliert in [FELL, 1961] beschrieben. Diese Studie
kommt zu dem Ergebnis, dass im Temperaturbereich von 1050 bis 1150°C das
chromreiche M7C3-Karbid stabil ist. Bei Auslagerungen unter 1050°C scheidet
sich ebenfalls zuerst M7C3 aus, das nach einer gewissen Zeit vollständig in M23C6
umwandelt. Weiters wird auf die starke Abhängigkeit des
Umwandlungszeitpunktes vom Kohlenstoff- und auch Titan- und
Aluminiumgehalt hingewiesen.
Abb. 2.2: D84 - Kristallstruktur von M23C6.
In Legierungen mit höheren Mölybdän- und Wolframgehalten können M6C-
Karbide auftreten. In dieser stets mindestens ternären Verbindung werden die
Metallgitterpositionen von Molybdän-, Mangan- und Chromatomen
eingenommen. Auch diese Karbide haben eine sehr große Elementarzellen mit 96
Metall- und 16 Kohlenstoffatomen. Die Gitterkonstante liegt zwischen 11,04 und
11,12Å [KOCH, 1965]. Die Entstehung erfolgt ebenfalls aus einer Reaktion mit
Primärkarbiden.
MC + γ → M 6C + γ '+
γ
(2.4)
In der Nickelbasislegierung Nimonic 80a liegen keine Karbide der Form M6C vor.
2.3.4 Korngrenzenchemie
Geringe Anteile an Bor sind fast in jeder Superlegierung vorhanden. Boride vom
Typ M3B2 besitzen eine tetragonale Kristallstruktur und haben eine blockige oder
halbmondförmige Form. Die Gitterpositionen der Metallatome können durch
Molybdän, Titan, Chrom, Nickel und Kobalt eingenommen werden. Darüber
hinaus kann Bor in Karbiden mit der chemischen Zusammensetzung M23(C,B)6
assoziiert werden [BÜRGEL, 1998]. Kleine Mengen an Bor verhindern die Bildung
von durchgehenden Karbidfilmen an den Korngrenzen und steigern somit die
Kriechbeständigkeit, indem leichtes Abgleiten der Korngrenzen verhindert wird.
[SIMS, 1987], [BÜRGEL, 1998].
Zirkon zeichnet sich durch einen besonders großen Atomradius aus und ist
in Nickelbasis-Legierungen meist an den Korngrenzen zu finden, wo es ebenfalls
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