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

Literaturübersicht
Ausscheidungsphasen in entsprechende Atomprozente der betreffenden Elemente
umgerechnet und den Aktivitäten in einem ersten Berechnungsschritt gleichgesetzt. Die auf
diese Weise ermittelte vorläufige stöchiometrische Formel der Ausscheidungen wird mit Hilfe
der in den Vorgaben festgelegten minimalen und maximalen stöchiometrischen Anteile
korrigiert [2.5.16].
In das Model fließen weiter der Nv- und Md-Wert ein, die zur Abschätzung der Anfälligkeit
einer Legierung für die Ausscheidung von TCP-Phasen dienen. Beide Werte berechnen sich
für die Übergangselemente nach der einfachen Formel:
= ∑ Ai ⋅ Ai bzw. Nv c Nv = ∑ Ai ⋅ Ai Md c Md (2.5.2)
Nv-Wert: mittlere Elektronenleerstellenzahl, Kriterium für TCP-Bildung
Md-Wert: basiert auf der Berechnung der d-Orbitalenergie (DV-Xα molekular orbital
Methode) eines Legierungselementes M bezogen auf das Basiselement X (Ni in
einer Ni-Basissuperlegierung). Diese Energie korreliert mit der Elektronegativität
und dem Atomradius des Legierungselementes und ist ein Kriterium für
TCP-Bildung [2.5.17].
Die berechneten Werte sind
Vergleichswerte, die einem
kritischen Wert Nvkrit bzw Mdkrit
gegenübergestellt werden. Sind die
Vergleichswerte größer als ihr
kritischer Wert, so werden nach
längerer Auslagerung TCP-Phasen
entstehen. Sind sie umgekehrt
deutlich niedriger, so entstehen
keine TCP-Phasen.
Das nebenstehende Bild zeigt den
Berechnungsablauf. Die Rechnung
verlangt die Eingabe der
Legierungszusammensetzung (in
Massen- oder Atom%). Phascalc
verfügt über einen Standard-Datensatz,
den der Benutzer jedoch auch
als Grundlage zur Erstellung neuer
Datensätze verwenden kann. Vor
dem Start der Rechnung besteht die
Möglichkeit, die berechneten
Phasen und Temperatur zu wählen.
Außer den Phasen, deren
Zusammensetzung, Phasenanteil
werden im Programm γ- und γ’-
Gitterparameter, γ/γ’-Misfit,
Solidus-, Liquidus- und γ’-Solvus-
Temperatur sowie der Nv- und Md-
Wert berechnet [2.5.18, 2.5.19].
Vorgaben
V
V
- Liste zu berechnender
Phasen
- Temperatur
V
V
Legierung
Überprüfung der Zusammensetzung
und Festlegung von
Regeln zur Phasenberechnung
Berechnung der Phasen:
- Menge
- Zusammensetzung
- Solvustemperatur
- Restmatrix
alle
Phasen ?
ja
Berechnung von:
nein
- Nv- und Md-Werte
- Gitterparameter und
γ'-Misfit
- Solidus- und Liquidustemperatur
Ausgabe:
Bildschirm, Drucker
nächste
Phase
Abbildung 2.15: Schema der Einzelrechnung mit dem
Programm PHASCALC [2.5.14]
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