Influence of Discontinuous Precipitation on the Creep Behavior of a β-Solidified γ-TiAl Based Alloy
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M. Kastenhuber
Abstract
Owing to their excellent high temperature properties, intermetallic γ-TiAl based alloys are potentially suitable materials for applications in the aviation and automotive industry. In order to adjust a fine lamellar microstructure with optimum properties, the forging process is followed by a multi-stage heat treatment. During the final annealing process, a discontinuous precipitation reaction, a so-called cellular reaction, may occur which decomposes the fine lamellae in the α2/γ colonies. A stable microstructure is a crucial factor in the development of highly creep resistant alloys. In the scope of this work, various heat treatments were performed in order to adjust microstructures with a varying proportion of discontinuous precipitation. Furthermore, creep tests were performed at 800 °C and 150 MPa. Scanning electron microscopy in the back-scattered electron mode was used to characterize the microstructure's morphology. The respective phase fractions were determined by X-ray diffractometry. It could be shown that the creep resistance decreases with an increasing amount of discontinuous precipitation.
Kurzfassung
Aufgrund ihrer ausgezeichneten Hochtemperatureigenschaften sind intermetallische γ-TiAl-Basislegierungen potentielle Kandidaten für Anwendungen in der Luftfahrt- und Automobilindustrie. Für die Einstellung einer feinlamellaren Mikrostruktur mit optimalen Eigenschaften wird dem Schmiedeprozess eine mehrstufige Wärmebehandlung angehängt. Während des abschließenden Auslagerungsprozesses kann eine diskontinuierliche Ausscheidungsreaktion, eine sogenannte zellulare Reaktion, auftreten, die die feinen Lamellen in den α2/γ-Kolonien zersetzt. Eine stabile Mikrostruktur stellt einen entscheidenden Faktor in der Entwicklung von hochkriechfesten Legierungen dar. In dieser Arbeit wurden unterschiedliche Wärmebehandlungen zur Einstellung von Mikrostrukturen mit variierendem Anteil an diskontinuierlicher Ausscheidung sowie Kriechversuche bei 800 °C und 150 MPa durchgeführt. Die Rasterelektronenmikroskopie im Rückstreuelektronenmodus diente zur Charakterisierung der Gefügemorphologie. Mittels Röntgendiffraktometrie wurden die jeweiligen Phasenanteile bestimmt. Es konnte gezeigt werden, dass die Kriechbeständigkeit mit zunehmendem Gehalt an diskontinuierlicher Ausscheidung verringert wird.
References / Literatur
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© 2015, Carl Hanser Verlag, München
Artikel in diesem Heft
- Contents/Inhalt
- Contents
- Editorial
- Editorial
- Technical Contributions/Fachbeiträge
- Microstructure Characterization of Intermetallic γ-TiAl Based Alloys after High-Temperature Deformation
- Influence of Discontinuous Precipitation on the Creep Behavior of a β-Solidified γ-TiAl Based Alloy
- High Temperature Laser-Scanning Confocal Microscopy for the in-situ Investigation of Grain Growth and Phase Transformations in Intermetallic γ-TiAl based Alloys
- Metallurgical Failure Investigation of Quench Cracking in Hexagonal Bolt Head Fasteners
- Meeting Diary/Veranstaltungskalender
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