Untersuchungen der Strukturstabilität von Ni-(Fe) - JUWEL ...

Zusammenfassung
Legierung DT 706 im Vergleich mit Inconel 706 voraus, was die Auslagerungsversuche und
Mikrogefügeuntersuchungen bestätigt hatten.
Die Härte von DT 706 war im Anlieferungszustand deutlich niedriger als die von Inconel 706,
dessen Härte während der Auslagerungen wesentlich schneller als bei DT 706 abfiel. Nach
5000 h bei 750 °C zeigte DT 706 deutlich höhere Härtewerte als Inconel 706.
Die Modifikation der chemischen Zusammensetzung hat die dynamische Rekristallisation der
Legierung DT 706 beeinflusst, was zu einer Erhöhung der Fließspannung in Stauchversuchen
mit hohen Verformungsgeschwindigkeiten bei 900 °C führte.
Die untersuchte Legierung DT 750 wies im Anlieferungszustand eine leichte Inhomogenität
in der Korngröße und einen gegenüber der erarbeiteten Spezifikation zu geringen C- bzw. zu
hohen N-Gehalt auf und zeigte im metallographischen Schliff größere Cluster von
(Ti,Nb)(C,N)-Ausscheidungen, jedoch keine M23C6-Carbide.
Eine durchgeführte Homogenisierungsglühung bei 1250 °C/ 2,5 h, die die Nb-haltigen
Carbide auflösen und damit eine spätere M23C6-Ausscheidungen ermöglichen sollte, hat sich
als ineffektiv und erfolglos erwiesen. Die Carbide bzw. Carbonitride stabilisierten sich
während der Homogenisierung, es kam zum Carbidwachstum und an den Korngrenzen zur
Filmbildung.
Als Folge einer geänderten Wärmebehandlung trat bei DT 750 nur noch eine monomodale
Größenverteilung der ausgeschiedenen sphärischen γ’-Teilchen mit einem Anteil von etwa
14 Vol.% auf. Die Größe der γ’-Ausscheidungen hing sehr stark von der Art der
Wärmebehandlung ab.
Die thermische Alterung des Werkstoffs bewirkte eine Vergröberung der γ’-Teilchen, die
abhängig von der Wärmebehandlung war. Diese Vergröberung der γ’-Teilchen war in
Übereinstimmung mit der LSW-Theorie. In Auslagerungsexperimenten bei 750 °C traten
nach der Wärmebehandlung B zwar kurzzeitig sekundäre γ’-Teilchen auf, die sich jedoch
nach 500 bis 1000 h wieder auflösten. Nach 5000 h bei 750 °C ergab sich ein stabiles Gefüge
mit etwa 18 Vol% monomodal verteilten γ’-Teilchen. Jedoch scheint es möglich, dass sich im
Gefüge von DT 750 nach längeren Auslagerungszeiten bei 700 und 750 °C Carbidfilme
ausscheiden bzw. bilden können.
Experimente mit Neutronenkleinwinkelstreuung an größeren Volumen von DT 750 ergaben
deutlich unterschiedliche Teilchengrößen (Faktor 2) der γ’-Phase im Vergleich zu TEM- und
REM-Beobachtungen. Die Wachstumsrate der γ’-Teilchen war in Übereinstimmung mit den
Ergebnisse aus der Bildanalyse.
Die Steigerung des γ’-Volumenanteils bewirkte eine Zunahme der Härte von 290 HV 10 nach
der Wärmebehandlung auf 325 HV 10 nach Auslagerung und erreichte die Härtewerte von
Waspaloy.
Die Bruchflächenfärbungen der Oxidschichten des DT 750 aus den Warmzug-, Kriech- und
Kriechrisswachstumsversuchen wiesen auf eine sehr geringe Schichtdicke hin, die in etwa mit
der Wellenlänge des reflektierten Lichtes übereinstimmte. Der Effekt der unterschiedlichen
Färbung hatte seinen Ursprung nicht in unterschiedlichen Zusammensetzung der Oxide,
sondern in der von der Prüftemperatur und -dauer variierten Dicke der Oxidschicht.
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