Mikrostruktur und mechanische Eigenschaften der Titanlegierung b-CEZ:
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Düsseldorf
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1997
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| adam_text | Titel: Mikrostruktur und mechanische Eigenschaften der Titanlegierung Beta-CEZ
Autor: Peters, Jan Oke
Jahr: 1997
FORTSCHRITTBERICHTE VM Dipl.-Ing. Jan Oke Peters, Hamburg Mikrostruktur und mechanische Eigenschaften der Titanlegierung (3-CEZ Reihe 5: Grund- und Werkstoffe Nr. 473
Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 2 Experimentelle Methoden 8 2.1 Legierung.............................................................................................................................8 2.2 Thermomechanische Behandlung........................................................................................8 2.3 Mikrostrukturelle Untersuchungen.....................................................................................10 2.3.1 Lichtmikroskopie (LM)............................................................................................... 0 2.3.2 Transmissionselektronenmikroskopie (TEM)..............................................................10 2.3.3 Rasterelektronenmikroskopie (REM)..........................................................................11 2.4 Mechanische Untersuchungen............................................................................................11 2.4.1 Zugversuch...................................................................................................................11 2.4.2 Bruchmechanikversuch................................................................................................12 2.4.3 Wöhlerversuche...........................................................................................................12 2.4.4 Rißbildung und Rißausbreitung von Mikrorissen........................................................13 2.4.5 Makrorißausbreitung....................................................................................................14 3 Ergebnisse 16 3.1 Einfluß der bi-modalen, der lamellaren und der Necklace-Mikrostruktur auf die mechanischen Eigenschaften....................................................................................................10 3.1.1 Mikrostrukturen...........................................................................................................10 3.1.1.1
Anlieferungszustand.............................................................................................10 3.1.1.2 Bi-modale Mikrostruktur......................................................................................12 3.1.1.3 Lamellare Mikrostruktur.......................................................................................12 3.1.1.4 Necklace-Mikrostruktur........................................................................................18 3.1.2 Mechanische Eigenschaften.........................................................................................19 3.1.2.1 Zugversuchseigenschaften....................................................................................19 3.1.2.2 Bruchzähigkeit......................................................................................................21 3.1.2.3 Schwingfestigkeit.................................................................................................22 3.1.2.4 Mikrorißbildung....................................................................................................23 3.1.2.5 Mikrorißausbreitung.............................................................................................24 3.1.2.6 Makrorißausbreitung............................................................................................26 3.2 Optimierung der Bruchzähigkeit der bi-modalen Mikrostruktur.......................................29 3.2.1 Einstellung bi-modaler Mikrostrukturen.....................................................................29 3.2.2 Glühbehandlung (ein- oder zweistufig)......................................................................32 3.2.3 Abkühlrate nach den Glühbehandlungen....................................................................33 3.2.4 Glühtemperatur des zweiten Glühschritts...................................................................34 3.2.5
Aushärtungstemperatur...............................................................................................35 V
3.3 Optimierung der Bruchzähigkeit der Necklace-Mikrostmktur ..........................................36 3.3.1 Einstellung der Necklace-Mikrostrukturen.................................................................36 3.3.2 Umformgrad................................................................................................................38 3.3.3 Umformendtemperatur................................................................................................38 3.3.4 Abkühlrate...................................................................................................................39 3.4 Einfluß kritischer Parameter der thermomechanischen Behandlung auf die Mikrostruktur und auf die mechanischen Eigenschaften.................................................................................40 3.4.1 Necklace Mikrostruktur ...............................................................................................40 3.4.1.1 Umformprozeßdauer.............................................................................................40 3.4.1.2 Zweiter Umformschritt.........................................................................................41 3.4.2 Bi-modale Mikrostruktur .............................................................................................42 3.4.2.1 Adiabatische Erwärmung......................................................................................42 3.4.2.2 a-Säume...............................................................................................................43 4 Diskussion 44 4.1 Thermomechanische Behandlung und Mikrostruktur ........................................................44 4.1.1 Ausscheidungskinetik der a-Phase.............................................................................44 4.1.2 Bi-modale Mikrostruktur ............................................................................................46 4.1.3
Lamellare Mikrostruktur .............................................................................................49 4.1.4 Necklace-Mikrostruktur..............................................................................................50 4.2 Mikrostruktur und mechanische Eigenschaften.................................................................55 4.2.1 Zugversuchseigenschaften..........................................................................................55 4.2.2 Bruchzähigkeit............................................................................................................58 4.2.2.1 Einfluß der bi-modalen, der lamellaren und der Necklace-Mikrostruktur auf die Bruchzähigkeit...................................................................................................................58 4.2.2.2 Optimierung der Bruchzähigkeit der bi-modalen Mikrostruktur ..........................59 4.2.2.3 Optimierung der Bruchzähigkeit der Necklace-Mikrostruktur.............................62 4.2.3 Schwingfestigkeit........................................................................................................63 4.2.4 Mikrorißausbreitung...................................................................................................66 4.2.5 Makrorißausbreitung...................................................................................................67 4.3 Anwendungen.....................................................................................................................69 5 Zusammenfassung 70 6 Tabellen 75 7 Bildteil 80 8 Literatur 124 VI
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