Untersuchung der Strukturgradienten an Phasen- und Antiphasengrenzen in B2 geordneten teilchenverstärkten NiAl (X = Fe, Cr, Mo)-Mischkristall-Legierungen mit der analytischen Atomsonden-Feldionenmikroskopie (APFIM)

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Georg Frommeyer (†)
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 1998 bis 2002
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5142016

Hochschmelzende NiAl (Fe, Cr, Mo)-Basislegierungen mit B2-Überstrukturgittern weisen ein beachtliches Potential als Strukturwerkstoffe für Energiewandlungssysteme bis zu Einsatztemperaturen von 1250°C auf. Aufgrund der krz. B2-Ordnung sind NiAlMischkristallegierungen durch eine intrinsische Sprödigkeit infolge der schwerbeweglichen hochenergetischen a[111]-Superversetzungen und der stabilen Antiphasengrenzflächen ausgezeichnet. Die Fließspannungen und Spröd-Duktil-Übergangstemperaturen sind von der Stöchiometrie, d. h. der strukturellen Fehlordnung und der Verteilung der Legierungsatome (Cr, Mo, Fe) im NiAlMischkristall abhängig. Die Fehlordnung ist durch die Valenzelektronenkonzentration e/a = 1,5 (Hume-Rothery-Phase) bestimmt. Mit dem vorliegenden Antrag soll die Wirkung der o. g. Legierungstome auf die Struktur der Antiphasengrenzflächen der B2-Domänen (chemische Gradienten, Misfit und Eigenspannungszustände) untersucht werden. Der Schwerpunkt der Untersuchungen im 2. und 3. Antragsjahr behandelt die quantitative Analyse der Phasengrenzen: NiAl-Mischkristallmatrix und den dispers eingelagerten (Cr, Mo)-Kristalliten, die insbesondere die Warmfestigkeit und Kriechbeständigkeit der NiAl-Basislegierungen erhöhen. Die Struktur der Phasengrenzen wird auf atomarer Skala mittels der Feldionenmikroskopie abgebildet und durch lokale Atomsondenmessungen analysiert. Im TEM werden vorhandene Misfit-Versetzungen abgebildet und lokale Eigenspannungen und Röntgenfeinstrukturanalysen quantifiziert.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1056: Strukturgradienten in Kristallen