Verlag des Forschungszentrums Jülich
JUEL-3584
Diese massiven Proben wurden zyklischer Oxidation im Temperaturbereich von 950 bis
1100° C unterzogen. Wachstum und Abplatzen der Oxidschicht wurden durch Gravimetrie
verfolgt, die bei Raumtemperatur in der Schicht vorliegenden mechanischen Spannungen
regelmäßig durch röntgenographische Spannungsanalysen bestimmt. Mit Hilfe dieser
Ergebnisse erfolgte eine Betrachtung der Mechanismen für Relaxation und Schichtversagen.
Die Zugabe sowohl von Silicium als auch von Titan hat einen deutlichen Einfluß auf die
Phasenzusammensetzung der Legierungen auf der Basis Ni-20Cr-10Al-Y. Wegen veränderter
Stabilitätsbereiche wird die thermische Ausdehnung im Temperaturbereich von 950 bis
1100° C durch Zugabe von Si verringert während sie durch Ti–Zusätze erhöht wird.
Bei Auslagerungstemperaturen oberhalb von 950° C ist eine Relaxation der thermisch
induzierten Spannungen festzustellen, die wesentlich durch plastische Verformungen des
Grundwerkstoffes getragen wird. Dabei scheint Si, die Temperatur, ab der die Relaxation
wirksam wird, zu senken, während Ti eine gegenteilige Wirkung hat.
Eine Analyse der nachgewiesenen Fehler deutet darauf hin, daß sowohl Schubspannungen an
Fehlern im Oxid als auch die Spannungskonzentrationen an Oxidintrusionen zum Versagen
der Oxidschichten beitragen. Hierzu ist insbesondere eine Förderung der Bildung von
Intrusionen durch hohe Ti–Zusätze (2 m/0) zu bemerken. Eine stärkere Beeinflussung der
Bildung von Fehlern, sowohl im Oxid als auch in der Grenzfläche, geht mit der Variation des
Y–Gehaltes einher; eine Steigerung von 0,1 m/0 auf 0,4 m/0 führt zu einer vermehrten
Ausscheidung von Yttrium–Aluminaten und zu einem früheren Versagen unter zyklischer
Oxidation.
Vosberg, Volker Richard; Quadakkers, Wilhelm Joseph; Schubert, Florian; Nickel, Hubertus
Korrelation zwischen Spannung und Haftung von Oxidschichten auf Si- und Ti-haltigen NiCrAlY-Legierungen
179 S., 1998
In dieser Arbeit wurde der Zusammenhang von mechanischer Spannung und der Haftung von
Aluminiumoxidschichten auf Si– und Ti–haltigen NiCrAlY–Legierungen untersucht. Dazu
wurden die Si– und Ti–Gehalte in hochreinen, gegossenen Modellegierungen der
Zusammensetzung Ni-20Cr-10Al-Y im Bereich von 0 bis 2 m/0 variiert.
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