DCS WO-230WT User Manual Page 71
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66 6 Glasbildungsfähigkeit und Kristallisationsverhalten spezieller Zr-Ti-Cu-Ni-Al-Legierungen
66
mente die Plätze des Al im hexagonalen Gitter dieser Phase besetzen. Die Volumenan-
teile der tetragonalen NiZr
2
-Typ Phase und der CuZr
2
-Typ Phase wurden zu 29,0 vol.%
bzw. zu 21,1 vol.% bestimmt. Die Kristallitgrößen der im 2. Kristallisationsschritt ge-
bildeten Phase sind mit 20 − 80 nm deutlich geringer im Vergleich zu den zuerst ausge-
schiedenen Quasikristalliten (100 – 200 nm) (Bild 6.12 a und c).
Bei Legierung Ti3 wandelt die amorphe Phase zunächst in eine ikosaedrische quasikri-
stalline Phase um. Diese ist metastabil und zerfällt im nächsten Schritt der Kristallisati-
on in mindestens 3 kristalline Phasen unterschiedlicher Volumenanteile. Im Gegensatz
zu Legierung Ti2, die einen hohen Volumenanteil (etwa 48 vol.%) an kubischer NiZr
2
-
Typ Phase enthält, wurde diese Phase bei Legierung Ti3 nicht gefunden. Hier über-
wiegt, nach dem Zerfall der Quasikristalle, eine Al
3
Zr
4
-Typ Phase mit etwa 50 vol.%.
Legierungen Ti4 und Ti5:
Die DSC-Messungen (Bild 6.8 b) sowie die Röntgenbeugungsdiagramme (Bild 6.15 a
und b) der Legierungen Ti4 und Ti5 weisen ein ähnliches Kristallisationsverhalten auf,
so dass die Ergebnisse zusammenfassend betrachtet werden. Legierung Ti4 zeigt zwar
zwischen dem ersten und dritten exothermen Peak eine weitere Umwandlung, die aber
auf Grund der geringen freigesetzten Wärme nicht gesondert untersucht wurde. Beide
Legierungen zeigen eine erste Umwandlung bei T
x1(Ti4)
= 724 K bzw. T
x1(Ti5)
= 719 K
und eine deutlich sichtbare zweite exotherme Reaktion bei T
x3(Ti4)
= 743 K bzw.
T
x2(Ti5)
= 740 K. Die Onset-Temperaturen dieser aufeinanderfolgenden Kristallisations-
schritte sind also bei Legierung Ti4 im Vergleich zu Legierung Ti5 um einige wenige
Grad zu höheren Temperaturen verschoben. Das gleiche gilt für die Temperaturen der
Peakmaxima, die bestimmt wurden zu T
p1(Ti4)
= 727 K bzw. T
p1(Ti5)
= 723 K und
T
p3(Ti4)
= 751 K bzw. T
p2(Ti5)
= 748 K. Die Wärmebehandlung der Proben erfolgte ent-
sprechend bis zum jeweiligen Ende dieser Reaktionen, für Legierung Ti4 wurden die
Temperaturen P
1(Ti4)
= 734 K und P
2(Ti4)
= 791 K und für Ti5 P
1(Ti5)
= 737 K und
P
2(Ti5)
= 783 K festgelegt.
Die Röntgenbeugungsbilder beider Legierungen nach dem ersten Kristallisationspeak
unterscheiden sich im Wesentlichen nur im 2
θ
-Bereich von 36° bis 39°. Bei 2
θ
= 36,27°
und 38,03° sind bei Legierung Ti4 Reflexmaxima zu erkennen, während Legierung Ti5
ein stark verbreitertes diffuses Maximum bei 2
θ
= 36,5° bis 38,1° zeigt. Da Kristal-
litgrößen mit einem Durchmesser ≤ 10 nm zu erheblicher Verbreiterung der Reflexe im
Röntgenbeugungsmuster führen, wird die Ursache für die Unterschiede im angespro-
chenen Winkelbereich jedoch in verschiedenen Kristallitgrößen der ausgeschiedenen
Phasen gesehen, da offensichtlich höhere Ti-Gehalte das Wachstum der Kristallite be-
hindern bzw. die Anzahl der wachstumsfähigen Keime drastisch erhöhen, was an Hand
der Legierung Ti7,5 im folgenden noch bestätigt wird. Das bedeutet, dass die Umwand-
lung der amorphen Phase bei Legierung Ti4 und Ti5 zur gleichen kristallinen Struktur
führt, wobei keine Aussage getroffen werden kann, ob eine vollständige oder teilkristal-
line Umwandlung erfolgt. Die dabei gebildeten Phasen entsprechen denen, die bei Le-
- INHALTSVERZEICHNIS 3
- 1 Einleitung 6
- 2 1 Einleitung 7
- 1 Einleitung 3 8
- 2 Grundlagen 9
- 2 Grundlagen 5 10
- Temperatur T 11
- 8 2 Grundlagen 13
- 2 Grundlagen 9 14
- 2 Grundlagen 15 20
- 2 Grundlagen 17 22
- 2 Grundlagen 19 24
- 2.2 Quasikristalle 26
- 22 2 Grundlagen 27
- 2 Grundlagen 23 28
- [Kre 89] 28
- 24 2 Grundlagen 29
- 2 Grundlagen 25 30
- 26 2 Grundlagen 31
- 28 2 Grundlagen 33
- 3 Probenpräparation 34
- 30 3 Probenpräparation 35
- 32 3 Probenpräparation 37
- 3 Probenpräparation 33 38
- 4 Messmethoden 39
- 4.1 Strukturuntersuchungen 40
- 36 4 Messmethoden 41
- 4 Messmethoden 37 42
- 4.2 Thermische Analyse 43
- Exothermer Wärmefluß, W/g 44
- Temperatur, °C 44
- 40 4 Messmethoden 45
- 4 Messmethoden 41 46
- Spannung 47
- Dehnung 47
- 4 Messmethoden 43 48
- 44 4 Messmethoden 49
- 4 Messmethoden 45 50
- Pfeil) 51
- 20 30 40 50 60 70 80 53
- [O]-Gehalt [wt.-ppm] 56
- [C]-Gehalt [wt.-ppm] 56
- Dichte [gcm 62
- Struktur 62
- Dichtedifferenz 63
- Legierung 64
- 50 nm50 nm 70
- Temperatur [K] 81
- Viskosität [Pa s] 81
- Intensität [w.E.] 90
- 50 nm200 nm 91
- 50 nm50 nm200 nm200 nm 91
- Abkühlrate 99
- [ ] 99
- Spannung [MPa] 108
- Exothermer Wärmefluß [w.E.] 117
- Temperatur [K] 117
- [Grad] 118
- Exothermer Wärmefluss [w.E.] 120
- Dehnung [%] 122
- Intensität [w.E.] 126
- (Scheibe 8) 128
- Temperatur [K] 129
- 10 µm 100 µm 135
- 10 µm10 µm 100 µm100 µm 135
- Scheibe 16 138
- Intensität [w.E.] 151
- 0,2(Leg.14) 154
- 0,2(Leg.15) 154
- Exothermer Wärmefluss [w.E.] 158
- 80 70 60 50 40 30 20 10 0 161
- 9 Zusammenfassung 163
- 9 Zusammenfassung 159 164
- 160 9 Zusammenfassung 165
- LISTE DER VERÖFFENTLICHUNGEN 176
- DANKSAGUNG 178
- Fakultät Maschinenwesen 180
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