Untersuchungen zum Oxidationsverhalten des Titanaluminids auf g-TiAl-Basis:
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Jülich
Forschungszentrum, Zentralbibliothek
1995
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
.
1
1.1
FRAGESTELLUNG
.
1
1.2
ZIEL
DER
ARBEIT
.
2
1.3
AUFBAU
DER
ARBEIT
.
3
2.
GRUNDLAGEN
DER
OXIDATION
VON
TITANALUMINIDEN
.
4
2.1
ZUSTANDSDIAGRAMM
VON
TI-AL
.
4
2.2
THERMODYNAMISCHE
BETRACHTUNGEN
ZUR
OXIDATION
VON
TITANALUMINIDEN
.
5
2.3
BETRACHTUNGEN
ZUR
KINETIK
DER
OXIDATION
.9
2.3.1
TRANSPORTEIGENSCHAFTEN
UND
FEHLORDNUMG
IN
AL^
UND
TIO
2
.
10
2.3.1.1
A12O
3
.10
2.3.1.2
TIO
2
.
10
2.3.2
BEDINGUNGEN
FUER
DIE
SELEKTIVE
OXIDATION
VON
ALUMINIUM
.
11
2.4
EINFLUSS
DER
ATMOSPHAERE
.
13
2.5
EINFLUSS
VON
LEGIERUNGSELEMENTEN
AUF
DIE
OXIDATION
VON
Y-TIAL
.
14
3
EXPERIMENTELLES
.
16
3.1
VERSUCHSWERKSTOFFE
.
16
3.1.1
LEGIERUNGSAUSWAHL
.
16
3.1.2
HERSTELLUNG
DER
LEGIERUNGEN
.
16
3.1.3
WAERMEBEHANDLUNG
.
18
3.2
OXIDATIONSVERSUCHE
.
18
3.2.1
ISOTHERME
OXIDATION
.
18
3.2.2
LANGZEITKORROSIONSVERSUCHE
.
19
3.2.3
ZWEISTUFIGE
TRACERVERSUCHE
MIT
18
O
2
-
UND
15
N
2
.
19
3.3
NACHUNTERSUCHUNGEN
.
20
3.3.1
LICHTMIKROSKOPIE
.
20
3.4.2
ROENTGENFEINSTRUKTURANALYSE
.
21
3.3.3
RASTERELEKTRONENMIKROSKOPIE
.
22
3.3.4
TRANSMISSIONSELEKTRONENMIKROSKOPIE
(TEM)
.
22
3.3.5
ELEKTRONENSTRAHL-MIKROANALYSE
.23
3.3.6
SEKUNDAER-NEUTRALTEILCHEN-MASSEN-SPEKTROMETRIE
(SNMS)
.
23
3.3.7
RESONANTE
KERNREAKTIONS-ANALYSE
(RNRA)
.
25
4
OXIDATION
IN
SAUERSTOFF
.
26
4.1
EINFLUSS
DES
AL-GEHALTS
AUF
DAS
OXIDATIONSVERHALTEN
.
26
4.1.1
KINETIK
.
26
4.1.2
OXIDSCHICHTAUFBAU
.
27
4.1.3
RANDZONE
ZUM
GRUNDWERKSTOFF
.
28
4.1.4
TRANSPORTVORGAENGE
IN
DER
OXIDSCHICHT
.
36
4.2
EINFLUSS
DES
GEFUEGES
AUF
DAS
OXIDATIONSVERHALTEN
.
41
4.2.1
CHEMISCHE
HETEROGENITAET
.
41
4.2.2
MIKROSTRUKTUR
.
44
4.2.3
KRISTALLORIENTIERUNG
.
48
4.3
EINFLUSS
VON
TERNAEREN
LEGIERUNGSZUSAETZEN
.
53
4.3.1
EINFLUSS
VON
CHROMZUSAETZEN
.
53
4.3.1.1
BILDUNG
UND
STABILITAET
DER
ANFAENGLICH
GEBILDETEN
AL
2
O
3
-SCHICHT
.
53
4.3.1.2
DAS
WACHSTUM
DER
HETEROGENEN
MISCHOXIDSCHICHT
.
54
4.3.2
EINFLUSS
VON
NIOBZUSAETZEN
.
62
4.4
DISKUSSION
DER
ERGEBNISSE
ZUR
OXIDATION
IN
AR/O
2
-ATMOSPHAEREN
.
72
4.4.1
DAS
TI-AL-O-PHASENDIAGRAMM
.
72
4.4.2
ZEITABHAENGIGKEIT
DER
OXIDSCHICHTBILDUNG
.
73
4.4.3
EINFLUSS
DER
LEGIERUNGSZUSAMMENSETZUNG
AUF
DAS
OXIDATIONSVERHALTEN
.
75
5
OXIDATION
IN
LUFT
.
80
5.1
OXIDATIONSKINETIK
UND
SCHICHTAUFBAU
.
80
5.1.1
BINAERE
TIAL-LEGIERUNGEN
.
80
5.1.2
TERNAERE
CHROMHALTIGE
LEGIERUNGEN
.
80
5.1.3
TERNAERE
NIOBHALTIGE
LEGIERUNGEN
.
81
5.2
UNTERSUCHUNG
DER
SCHICHTWACHSTUMSVORGAENGE
.
88
5.2.1
BINAERE
TIAL-LEGIERUNGEN
.
88
5.2.2
TERNAERE
CHROMHALTIGE
TIAL-LEGIERUNGEN
.
89
5.2.3
TERNAERE
NIOBHALTIGE
TIAL-LEGIERUNGEN
.
90
5.3
EINFLUSS
VON
STICKSTOFF
AUF
DIE
OXIDATIONSRATEN
.
98
5.3.1
BINAERE
LEGIERUNGEN
.
98
5.3.1.1
WIRKUNG
DES STICKSTOFFS
IM
ANFANGSSTADIUM
DER
OXIDATION
.
98
5.3.1.2
EINFLUSS
DES
STICKSTOFFS
AUF
DAS
WACHSTUM
DER
HETEROGENEN
OXIDSCHICHT
.
103
5.3.2
CHROMHALTIGE
LEGIERUNGEN
.
104
5.3.3
NIOBHALTIGE
LEGIERUNGEN
.
110
5.4
EROERTERUNG
DER
ERGEBNISSE
ZUR
OXIDATION
IN
LUFT
.
114
5.4.1
EINFLUSS
VON
STICKSTOFF
AUF
DAS
OXIDATIONSVERTIALTEN
.
114
5.4.2
EINFLUSS
DER
LEGIERTEN
ELEMENTE
AUF
DAS
OXIDATIONSVERHALTEN
IN
LUFT
.117
5.5
ZUSAMMENFASSUNG
ZUM
EINFLUSS
VON
STICKSTOFF
UND
ZUR
LEGIERUNGSZUSAMMENSETZUNG
AUF
DAS
OXIDATIONSVERHALTEN
.
123
6
LANGZEITOXIDATIONSVERHALTEN
.
124
6.1
LANGZEITOXIDATIONSVERHALTEN
IN
LUFT
.
124
6.1.1
EINFLUSS
DER
LEGIERUNGSZUSAMMENSETZUNG
.
124
6.1.3
EINFLUSS
DER
TEMPERATUR
AUF
DAS
LANGZEITVERHALTEN
.
127
6.2
LANGZEITVERHALTEN
IN
LUFT/SO
2
.
139
6.3
ZUSAMMENFASSUNG
DER
ERGEBNISSE
AUS
LANGZEITOXIDATIONSUNTERSUCHUNGEN
.
145
7
ZUSAMMENFASSUNG
UND
SCHLUSSFOLGERUNGEN
.
146
8
LITERATURVERZEICHNIS
.
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