Mathematische Modellierung der Ausscheidung ... - OPUS-Datenbank

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Grenzflächene. γ / J m -2
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0 1 2 3 4
Konz. c / wt-%
Ru
Abbildung 5.46: Grenzflächenenergie zwischen Matrix und TCP-Phase in Abhängigkeit
vom Ru-Gehalt bei den Legierungen TMS-121 / TMS-138+, ermittelt durch Anpassungen
mit dem Ausscheidungsmodell.
Die so bestimmten Grenzflächenenergien sind generell deutlich kleiner als die Werte, die
in den Arbeiten von Robson et al. (1997) und Sourmail et al. (2003) für TCP- bzw. Laves-
Phasen in austenitischen Stählen mit ähnlichen Methoden abgeleitet wurden [Rob97b,
Sou03]. In diesen beiden Arbeiten wurden die Grenzflächenenergien zu 0,25 – 0,33 Jm -2
abgeschätzt. Für die TCP-Phasen in Ni-Basis-Superlegierungen findet man im Gegensatz
dazu in der Literatur bisher keine Bestimmungen von Grenzflächenenergien aus experi-
mentellen Untersuchungen. Lediglich die Arbeiten von Rae et al. (2001) stellen mit theore-
tischen Überlegungen und experimentellen kristallographischen Untersuchungen einen
wichtigen Ausgangspunkt dar [Rae01]. Sie schließen aus ihren Untersuchungen, dass die
TCP-Phasen teilweise Kristallebenen haben, die gut mit Ebenen der γ-Matrix übereinstim-
men und daher eine kohärente Keimbildung mit kleinen Grenzflächenenergien erwarten
lassen (siehe auch Kapitel 3.1.1). Aus diesem Grund erscheinen die in dieser Arbeit ermit-
telten kleinen Grenzflächenenergien als realistisch. Es ist auch naheliegend, dass die
Grenzflächenenergie von der Zusammensetzung der Legierung beeinflusst wird, weil die
Grenzfläche eine Störungszone mit zusätzlicher Unordnung darstellt, die von den eingela-
gerten Atomen abhängig ist. Auch Ru dürfte in der Grenzfläche präsent sein und dadurch
die Bindungen sowie die Grenzflächenenergie beeinflussen. Allerdings sind auf diesem
Gebiet für komplexe Legierungen bisher kaum Forschungsarbeiten durchgeführt worden.