
114 7 Verbesserung der Duktilität mehrphasiger Zr-Ti/Nb-Cu-Ni-Al Legierungen
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sikristallinen Phase mit dominierendem Phasenanteil, wobei die verbleibende Schmelze
entmischt und im dritten und letzten Schritt als amorphe Restphase der Konzentration c
2
zwischen den Quasikristallen erstarrt. Diese amorphe Restphase ist thermisch stabiler
(
∆
T
x2
= 104 K >
∆
T
x1
= 60 K) im Vergleich zur amorphen Phase im Randbereich, was
durch den 2. exothermen Peak der DSC-Kurven (Bild 7.24) belegt wird.
Bild 7.25 b zeigt die kristallisierte Matrix zwischen den Quasikristallen im Zentrum der
Probe. Bei Erreichen von T
x3
wandelt die quasikristalline Phase ebenfalls um, was an
Hand des Röntgenbeugungsbildes sichtbar wird, das eine Vielzahl von Reflexen unbe-
kannter kristalliner Phasen zeigt. Bestätigt wird dies zusätzlich durch die TEM Hell-
feldaufnahme (Bild 7.25 c). Hier sind mindestens 3 verschiedene kristalline Phasen ge-
ringer Kristallitgrößen (d ≈ 50 nm) erkennbar. Dabei kann nicht gesagt werden, ob die
Matrix erneut in eine thermisch stabilere kristalline Phase umwandelt oder in ihrem ak-
tuellen Zustand erhalten bleibt. Die mit EDS bestimmten Zusammensetzungen der Qua-
sikristalle sowie der amorphen bzw. kristallinen Matrix zeigen durch Wärmebehandlung
bis P1 bzw. P2 keine wesentlichen chemischen Änderungen im Vergleich zu ihrer je-
weiligen Ausgangszusammensetzung (Tab. 7.9).
Tab. 7.9: EDS-Analysen der quasikristallinen Phase und der Matrix der Legierung 7 bei verschie-
denen Wärmebehandlungszuständen.
quasikristalline Phase amorphe bzw. kristalline Matrix
Ausgangszustand Zr
61,2
Ti
2,4
Nb
7,4
Cu
15,5
Ni
7,7
Al
5,8
Zr
59,4
Ti
1,1
Nb
4,4
Cu
20,1
Ni
10,3
Al
4,7
P1 = 741 K Zr
60,4
Ti
2,0
Nb
7,2
Cu
16,8
Ni
8,7
Al
4,9
Zr
60,6
Ti
0,8
Nb
3,4
Cu
20,5
Ni
9,7
Al
5,0
P2 = 771 K Zr
61,1
Ti
2,2
Nb
7,1
Cu
14,8
Ni
8,4
Al
6,4
Zr
61,2
Ti
0,9
Nb
2,3
Cu
18,3
Ni
12,1
Al
5,2
Das thermische Verhalten der Legierungen 6a und 6 wurde ebenfalls mit DSC ermittelt
und ist in Bild 7.26 dargestellt. Die vorwiegend amorphe Legierung 6a, aber auch die
teilamorphe Legierung 6, zeigen einen deutlichen Glasübergang bei T
g(Leg.6a)
= 653 K
und T
g(Leg.6)
= 650 K, gefolgt von 4 exothermen Reaktionen mit T
x1(Leg6a,6)
= 698 K,
T
x2(Leg6a,6)
= 768 K, T
x3(Leg6a,6)
= 824 K, T
x4(Leg6a)
= 875 K und T
x4(Leg6)
= 889 K. Ein Ver-
gleich der Umwandlungstemperaturen beider Legierungen lässt keine wesentlichen Dif-
ferenzen erkennen, d. h. die jeweils umwandelnden Phasen haben in etwa die gleichen
Zusammensetzungen.
Unterschiede zwischen den zwei Legierungen zeigen sich zunächst in der Änderung der
spezifische Wärme beim Glasübergang, die bei der komplett amorphen Legierung 6a
fast doppelt so groß ist verglichen zur teilamorphen Legierung 6
(
∆
c
p(Leg6a)
= 26,087 J/mol⋅K >
∆
c
p(Leg6)
= 13,465 J/ mol⋅K ), sowie in der frei werdenden
Wärmemenge des ersten exothermen Peaks, der die Umwandlung der amorphen Phase
anzeigt (
∆
H
1(Leg6a)
= −2,327 kJ/mol >
∆
H
1(Leg6)
= −1,993 kJ/mol). Um zu klären, welche
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