Sascha Kremmer

Experimental studies and thermodynamic simulation of phase transformations in high Nb containing γ-TiAl based alloys

Abstract Solid-state phase transformations and phase transition temperatures in Ti-45 at.% Al and Ti-45 at.% Al-(5, 7.5, 10) at.% Nb alloys were analyzed experimentally and compared to thermodynamic calculations. Results from scanning electron microscopy, high-energy and conventional X-ray diffraction as well as differential scanning calorimetry were used for the characterization of the prevailing phases and phase transformations. For the prediction of phase stabilities and phase transition temperatures, thermodynamic calculations using the CALPHAD method were conducted. In order to achieve better agreement between calculated and experimental results, a commercially available database was modified using our own results from thermo-physical measurements and annealing treatments.

Herstellung lamellarer Gefügetypen in intermetallischen TiAl- Legierungen und deren Charakterisierung

Kurzfassung Im Rahmen dieser Arbeit wurden zwei lamellare Gefügetypen in γ-TiAl-Basislegierungen untersucht. Zum einen erfolgte die Herstellung der voll lamellaren Gefüge mittels einer Glühung im α-Einphasengebiet und anschließend langsamer Abkühlung. Das resultierende Gefüge besteht aus lamellaren γ-TiAl/α2-Ti3Al-Kolonien, wobei diese die ehemaligen α-Körner darstellen. Innerhalb einer Kolonie sind die γ/α2-Lamellen parallel angeordnet und weisen eine bestimmte kristallographische Orientierungsbeziehung auf. Zum anderen konnte mit Hilfe der Massivtransformation und anschließender Auslagerungsglühung eine neuartige lamellare Mikrostruktur eingestellt werden, die auf konventionellem Weg nicht realisierbar ist. Dabei scheiden sich aus dem massiv transformierten γm feine α2-Ti3Al-Lamellen aus, die in einem Winkel von 70,5° zueinander orientiert sind. Neben einer ausführlichen Beschreibung der Mikrostruktur werden die Orientierungsbeziehungen beider lamellarer Gefügetypen während der Entstehung beschrieben und die Keimbildung der γ-Lamellen in α-Körnern mittels Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) untersucht.