Mathematische Modellierung der Ausscheidung ... - OPUS-Datenbank

3 Grundlagen der TCP-Phasen in Superlegierungen 15
Es resultiert insgesamt eine eindeutige Orientierung der Ebenen der TCP-Phasen relativ
zur γ-Matrix, die in der Tabelle 3.2 detailliert angegeben ist.
Tabelle 3.2: Orientierungsbeziehungen der wichtigsten TCP-Phasen mit der γ-Matrix
Phase parallele Netzebene parallele Richtung Quelle
σ (111)γ || (001)σ [011]γ || [110]σ [Rae00]
µ (111)γ || (111)μ [112]γ || [011]μ [Pes94]
P (111)γ || (010)P [110]γ || [102]P [Rae01]
Zusätzlich gibt es sowohl bei der µ- als auch der P-Phase Ebenen mit geringer Fehlpas-
sung zu Gitterebenen der σ-Phase. Daher existieren auch zwischen der µ- und P-Phase
sowie der σ-Phase kohärente Ebenen mit einer sehr geringen Fehlpassung (siehe Tabelle
3.3).
Tabelle 3.3: Feste Orientierungsbeziehungen zwischen der σ-Phase und der sekundären
µ bzw. P-Phase, die TCP-Phasen sind außerdem in der {111}-Ebene der γ-Matrix orientiert
Phase parallele Netzebene parallele Richtung Quelle
µ (100)σ || (112)μ [001]σ || [110]μ [Rae00]
P (001)σ || (010)P [100]σ || [100]P [Dar88]
Lediglich die P-Phase zeigt bei höheren Temperaturen als 1000 °C keine feste Richtungs-
orientierung, sondern nur eine Orientierung in der {111}-Ebene der γ-Matrix. Offensichtlich
kann bei diesen Temperaturen die Keimbildung der P-Phase auch ohne Ausscheidungssequenz
zufällig orientiert direkt in der Matrix erfolgen.
Hobbs et al. (2008) konnte nachweisen, dass die Kohärenz zwischen der TCP-Phase und
der Matrixphase selbst dann erhalten bleibt, wenn sich aufgrund von Abreicherungseffek-
ten an der Grenzfläche ein γ’-Saum ausbildet [Hob08b]. Detaillierte Ausführungen zur Bil-
dung des γ’-Saums finden sich im Kapitel 3.2.2.
Zusammenhang mit der Morphologie
Die TCP-Phasenausscheidungen bilden auf Grund der genannten Kohärenz außer bei
hohen Temperaturen immer Platten und erscheinen daher im Querschliff nadelförmig (siehe
Abbildung 2.2). Bei hohen Temperaturen kann die P-Phase dagegen auch unmittelbar
aus der Matrix ausgeschieden werden. In diesem Fall besteht keine feste Richtungsorientierung,
so dass die Ausscheidungen zwar in der {111}-Ebene der Matrix liegen, aber