Mathematische Modellierung der Ausscheidung ... - OPUS-Datenbank

5 Ergebnisse und Diskussion 111
ren Legierungen erschwert ist. Er führt den Effekt aber darauf zurück, dass die Wahr-
scheinlichkeit für die Bildung eines Keimes von der Fluktuation aller Legierungselemente
abhängt. Je komplexer eine Legierung ist, desto unwahrscheinlicher wird es, dass alle E-
lemente im selben Moment die richtige Konzentration haben und einen Keim bilden können.
a)
Keimplätze N 0 / m -3
10 13
10 14
10 15
10 16
10 17
10 18
10 19
EROS4
TMS-138+
IN792Re
TMS-121
SRR300D
0 1 2 3 4 5 6 7
Triebkraft ΔG / kJ/mol
V
b)
Keimplätze N 0 / m -3
10 11
10 12
10 13
10 14
10 15
10 16
10 17
10 18
10 19
Korngrenzen
großes ΔG *
Versetzungen
kleines ΔG *
Aktivierungse. ΔG *
Leerstellen
Abbildung 5.47: (a) Anzahl verfügbarer Keimbildungsplätze in Abhängigkeit von der thermodynamischen
Triebkraft der TCP-Ausscheidung bei 850 °C, (b) schematische Darstellung
der Anzahl der verfügbaren Keimbildungsplätze in Abhängigkeit von der verfügbaren
Triebkraft zur Keimbildung.
Betrachtet man die TCP-Phasenausscheidung in einer Legierung mit einer hohen Triebkraft
zur TCP-Phasenbildung, so werden im Verlauf der Ausscheidung verschieden energetisch
günstige Keimbildungsplätze durch heterogene Keimbildung besetzt (siehe
Abbildung 5.48a). Die Folge ist, dass für die Keime auf den verschieden günstigen Plätzen
jeweils lokal unterschiedliche ZTU-Diagramme gelten, die sowohl auf der Zeit- als auch
der Temperaturachse verschoben sind.
a) b)
T
1
3
2
1
2 3
ΔG *
Abbildung 5.48: (a) Schematische Darstellung der Aktivierung der heterogenen Keimbildungsplätze
(1-3) in einer Legierung mit hoher Triebkraft zur Ausscheidung. (b) Dazugehörige
lokale ZTU-Diagramme der drei Ausscheidungen an den verschiedenen Keimbildungsplätzen.
Das resultierende Diagramm ist eine Überlagerung der Einzeldiagramme.
x