Volume 45, Issue 9

Kurzfassung In der Materialforschung ist die dreidimensionale Ausprägung des Gefüges der Schlüssel zum Verständnis des Zusammenhanges zu den Herstellparametern einerseits und den Eigenschaften des Werkstoffs andererseits. Die prinzipielle Frage ist, ob es unbedingt nötig ist, alle Gefügemorphologien in 3D zu untersuchen, oder ob es ausreicht, bei den Gefügen die viel praktischere 2D-Bildanalyse zu nutzen und die 3D-Parameter nach stereologischen Beziehungen zu berechnen. Erwartungsgemäß gibt es bei der Vielfalt der Gefüge und den entsprechend komplexen Zusammenhängen keine generelle und einfache Antwort darauf. In diesem Beitrag wird am Beispiel der Korngrößenbeschreibung und damit verbundener Kennzahlen reflektiert, wann die 2D-Bildanalyse mit stereologischen Schätzungen zur 3D-Situation praktikable Ergebnisse liefert und wann die Gefügetomographie unbedingt nötig ist, um geeignete Informationen über das räumliche Gefüge zu gewinnen. Ausgehend von den bildfeldbezogenen vier Grundparametern des Gefüges wird dazu die Korngrößenbestimmung unter der Annahme von Kornformen mit zunehmender Komplexität (Kugel — äquiaxiale Polyeder — nichtäquiaxiale Polyeder — nichtkonvexe Kornformen) diskutiert. Es wird gezeigt, dass bei nicht konvexen unregelmäßigen Kornformen die 3D-Charakterisierung für sichere Klassifikationen und auch die Quantifizierung räumlicher Kenngrößen wie der Konnektivität oder der Teilchenzahl im Volumen unverzichtbar ist.

Kurzfassung Die vorliegende Arbeit skizziert die Entwicklung eines umfassenden Gefügeatlanten, der die mikrostrukturellen Veränderungen der hitzebeständigen Schleudergusswerkstoffe HP-modifiziert, HP-mikrolegiert und 35Cr/45Ni nach Langzeit-Kriechversuchen und Einsatz unter Betriebsbedingungen als Funktion der Auslagerungstemperatur und -dauer detailliert durch die Betrachtung mit verschiedenen Verfahren dokumentiert. Zur Gefügecharakterisierung kamen die folgenden Untersuchungsmethoden zum Einsatz: Lichtmikroskopie im Auflicht-Hellfeld am ungeätzten und geätzten Schliff, Differential-Interferenz-Kontrast, Interferenzschichten-Metallographie, Bildanalyse, Rasterelektronenmikroskopie, Elektronenstrahlmikroanalyse. Die Zusammensetzungen der Ausscheidungen wurden analysiert und die entsprechenden Karbide und intermetallischen Phasen identifiziert. Die Phasenanteile wurden bildanalytisch am mit Zinkselenid bedampften Schliff mit Echtfarbensegmentierung quantifiziert. So konnten Diagramme entwickelt werden, die die Kinetik der Phasenumwandlung als Funktion der Auslagerungsdauer für bestimmte Temperaturintervalle aufzeigen. Der Gefügeatlas stellt somit eine ausführliche Informationsquelle zur Beurteilung des Alterungszustandes und zur Einschätzung der Restlebensdauer von hitzebeständigen Schleudergusswerkstoffen dar, die in dieser Form bisher noch nicht erhältlich war.