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

Literaturübersicht
zwischen den beiden Körnern wird als Triebkraft für die Korngrenzenbewegung, verbunden
mit der Ausscheidung der η-Phase, angesehen.
Ein Wachstumsmodell auf der Basis einer festen Orientierungsbeziehung zwischen Matrix
und Ausscheidung ist das Modell von Tu und Turnbull [2.4.19]. Eine Korngrenze mit dem
Winkel α trennt zwei Kristallite, in der Abbildung 2.13 mit K1 und K2 bezeichnet. Die
Bildebene liegt in der (001)-Ebene. Innerhalb dieser Kristallite treten je zwei kristallografisch
mögliche Wachstumsrichtungen (im Falle von Inconel 706 von Typ ) auf, in welche
eine Platte aufgrund ihrer Orientierung mit der Matrix wachsen könnte. Die Richtungen sind
in Abbildung 2.13 mit Pfeilen gekennzeichnet. Ausgangspunkt ist ein Keim an der
Korngrenze (Abbildung 2.13a). Während die Stirnfläche des Keimes in der Korngrenze liegt,
bilden sich im Korn K1 zwei Grenzflächen heraus, in Abbildung 2.13b mit A und B
bezeichnet. A stellt die kohärente Grenzfläche der η-Phase mit der Matrix des Korns K1 dar.
B ist eine inkohärente Grenzfläche und ist damit mobiler als die Grenzfläche A. In Abbildung
2.13b ist die Platte gewachsen, wobei sie der Richtung im Korn K1 gefolgt ist. Beim
Wachstum bewegt sich die Korngrenze oberhalb der Platte mit der Ausscheidung mit und
hinterlässt eine kohärente Grenzfläche. Die linke Seite der Platte (A) liegt auf der
Habitusebene von K1, während die rechte Seite (C) eine inkohärente Grenzschicht mit dem
Korn K2 bildet. Die Differenz aus den Grenzflächenenergien ist die Triebkraft für die
Korngrenzenbewegung. So wäre die inkohärente Grenzfläche gegen eine kohärente zu
ersetzen, die Energie des Systems zu verringern. So entsteht eine η-Platte mit ihrer Stirnfläche
in der Korngrenze. Parallel zur Korngrenzenbewegung kann sich eine zweite Platte bilden
(Abbildung 2.13d) und es entsteht schrittweise eine Zelle aus mehreren Ausscheidungen.
a)
b)
Abbildung 2.13: Modell der Entstehung von diskontinuierlichen Ausscheidungen an einer
Korngrenze nach Tu und Turnbull [2.4.18]. Die Bild Ebene stellt die
(001)-Ebene der Matrix dar, die Platte orientiert sich nach Korn K1.
Eine ähnliche Erklärung des Wachstums von diskontinuierlichen Ausscheidungen wird von
Smith gegeben [2.4.23]. Ein Keim bildet sich an der Korngrenze, wobei er mit einem der
beiden Körner eine feste Orientierungsbeziehung hat. Dieser Keim entsteht durch die
unterschiedliche Verteilung der Legierungselemente an der Korngrenze. Anschließend findet
ein Wachstum des Keimes in das Korn statt, mit dem keine Orientierungsbeziehung herrscht.
Dort ist die Grenzfläche η/γ inkohärent und damit mobil. Die Verlängerung der Ausscheidung
findet dann ohne Korngrenzenbewegung statt.
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c)
d)