Mathematische Modellierung der Ausscheidung ... - OPUS-Datenbank

5 Ergebnisse und Diskussion 106
a)
Konzentration c Re / wt-%
10
8
6
4
2
0 wt-% Ru
10 wt-% Ru
[Hob07]
0
-50 -25 0 25
Position x / µm
50
b)
Konzentration c Re / wt-%
10
8
6
4
2
[Hob07]
0 wt-% Ru
10 wt-% Ru
0
-50 -25 0 25
Position x / µm
50
Abbildung 5.43: Berechnetes und gemessenes Diffusionsprofil [Hob07] des Diffusionspaars
Ni / Ni-10Re mit konstanten 0 bzw. 10 wt-% Ru bei (a) 1000 °C und (b) 1100 °C.
Offenbar hat Ru kaum einen Einfluss auf den Diffusionskoeffizienten von Re und
beeinflusst daher auf diesem Weg die Wachstumsrate der TCP-Phasen nur wenig.
5.6.3 Fallstudie
Anhand der Legierungen TMS-121 und TMS-138+, welche auch von Sato et al. (2004,
2006) untersucht wurden, wird der Gesamteffekt von Ru auf die TCP-
Phasenausscheidung analysiert [Sat04, Sat06]. Die Legierungen zeigen bei hohen Temperaturen
vor allem P-Phasenausscheidung (siehe Abbildung 5.44a), und durch Ru wird
die Triebkraft nur wenig reduziert (siehe Abbildung 5.44b).
a)
Phasen. V TCP / mol-%
3
2
1
μ
0 wt-% Ru
P 0 wt-% Ru
2,5 wt-% Ru
0
900 1000 1100 1200
Temperatur T / °C
b)
Triebkraft ΔG V / kJ/mol
6
4
2
2,5 wt-% Ru
0 wt-% Ru
0
800 900 1000 1100 1200
Temperatur T / °C
Abbildung 5.44: (a) TCP-Phasenanteile im Gleichgewicht, (b) Triebkraft zur Ausscheidung
der P-Phase in Abhängigkeit vom Ru-Gehalt in TMS-121 bzw. TMS-138 (CALPHAD-
Methode).