Herstellung, strukturelle Charakterisierung und Untersuchung der mechanischen Eigenschaften ultrafeinkörniger und nanokristalliner geordneter Fe3Al-(X=Cr, Ti) Legierungen

超细晶和纳米晶有序 Fe3Al (X=Cr, Ti) 合金的生产、结构表征和机械性能研究

• 批准号: 36627985
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Georg Frommeyer (†)
• 金额: --
• 依托单位: Max-Planck-Institut für Eisenforschung GmbH (MPIE)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2006-12-31 至 2010-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/36627985?language=en
• 关键词: Herstellung; strukturelle; Charakterisierung; und; Untersuchung

Legierungen auf der Basis von Fe3Al mit D03-Überstrukturgitter besitzen aufgrund ihrer erhöhten Warmfestigkeit und Kriechbeständigkeit bei guter Zähigkeit im mittleren Temperaturbereich von 400 °C bis 650 °C sowie der ausgezeichneten Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit hervorragende Eigenschaften insbesondere als Strukturwerkstoffe für Einsatztemperaturen bis etwa 800 °C. Die relativ ge ringe Duktilität bei Raumtemperatur sowie die bei hohen Temperaturen von T > 650 °C abnehmend e Festigkeit begrenzen ihre breitere Anwendung. Eine Erhöhung der Raumtemperaturduktilität kann durch geeignete thermomechanische Behandlung [1-3] sowie durch Legieren mit Chrom erzielt werden. Eine deutliche Erhöhung der Warmfestigkeit wird durch gezielte Nutzung der Fließgrenzen- Anomalie (Anstieg der Festigkeit im Temperaturbereich von 500 °C – 600 °C) sowie durch Mischkristallverfestigung, Ausscheidungshärtung und durch mechanisches Legieren die Dispersionshärtung mit fein verteilten Oxidpartikeln (ODS-Legierungen) erreicht [4,5]. Aufgrund der vielfältigen Vorteile, die ultrafeinkörnige bzw. nanokristalline Eisenaluminide aufweisen können, sollen in diesem Gemeinschaftsprojekt wesentliche Problemstellungen bezüglich der Stabilisierung der Mikrostruktur im Bereich der potentiellen Einsatztemperatur von ca. 600 °C – 700 °C systematisch untersucht wer den. Die vorgesehenen Untersuchungen erfordern eine umfassende chemische und strukturelle Charakterisierung nano- und mikrokristalliner Eisenaluminiumlegierungen auf der Basis von Fe3Al-(X = Cr, Ti) unter Einsatz moderner atomar auflösender Untersuchungsmethoden, wie der 3D-Atomsonde (TAP), der Feld-Ionen Mikroskopie (APFIM), unterstützt durch die analytische Elektronenmikroskopie (TEM, EDS und FTEM) und Röntgenfeinstrukturanalyse. Begleitend werden die mechanischen Eigenschaften in Abhängigkeit von der Korngröße, dem Ordnungsgrad (Fernordnungsparameter 'S') sowie der atomaren Defektstruktur im Temperaturbereich von – 50 °C bis 700 °C bestimmt und mit den strukturellen Parametern korreliert. Eine vollständige Beschreibung und Modellierung des Zusammenhangs zwischen der Struktur und den mechanischen Eigenschaften für diese Legierungsklasse wird somit angestrebt.

Legierungen auf der Basis von Fe3 Al mit D03-Überstrukturgitter besitzen aufgrund ihrer erhöhten Warmfestigkeit und Kriechbeständigkeit bei guter Zähigkeit im mittleren Temperaturbereich von 400 °C bis 650 °C sowie der ausgezeichneten Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit hvorragende Eigenschaften insbesondere als Strukturwerkstoffe für Einsatztemperaturen bis etwa 800 °C.室温下的相对林格Duktilität在T > 650 °C的高温下会发生变化，并开始进行测试。一个室温下的温度梯度可以通过几何热机械处理[1-3]来实现，这可以通过带有铬韦尔登的传统方法来实现。一个德国的暖化试验将通过混合物、Ausscheidungshärtung和通过带有少量氧化物颗粒（ODS-Legierungen）的分散机制进行[4，5]，通过Fließenzen- Anomalie（Anstieg der Festigkeit im Temperaturbereich von 500 °C - 600 °C）的热调节进行。在巨大的漩涡之上，超小型的漩涡。nanokristalline Eisenaluminide aufweisen können，sollen in diesem Gemeinschaftsprojekt wesentliche Problemstellungen bezüglich der Stabilisierung der Mikrostruktur im Bereich der Potentiellen Einsatztemperatur von ca. 600 °C - 700 °C systematisch untersucht were den.该研究以Fe 3Al-（X = Cr，Ti）为基础，采用三维原子探测仪（TAP）、红外微探针（APORE）、电子显微镜（TEM，EDS和FTEM）和Röntgenfeinstrukturanalysis等现代原子探测方法，研究了纳米铝和纳米铝合金的化学和结构特性。首先，在Abhängigkeit von der Korngröße中，利用Ordnungsgrad（Fernordnungsparameter“S”）来确定在-50 °C bis 700 °C的温度范围内的原子缺陷结构，并使用正确的结构参数。Eine vollständige Beschreibung und Modellierung des Zusammenhangs zwischen der Struktur und den mechanischen Eigenschaften für diese Legierungsklasse wird somit angestrebt.