5 Werkstofftechnik
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Spurenelemente spielen eine wichtige Rolle bei der Verfeinerung der Eigenschaften von komplexen Materialien. Diese Arbeit zeigt die Korrelation zwischen der Mikrostruktur, der Gitterfehlpassung und den Kriecheigenschaften. Die Legierung Al10Co25Cr8Fe15Ni36Ti6 (in at. %) mit komplexer Zusammensetzung wurde mit den Elementen Hf und W verstärkt. Die Zugabe von Hf bewirkt eine eckigere Form der würfelförmigen gamma'-Ausscheidungen und einen erhöhten Anteil der Heusler-Phase. Die Zugabe von W wiederum formt die Würfelchen rundlicher und löst die Heusler-Phase auf. Eine Mischung der beiden Spurenelemente zeigt einen Übergang zwischen den beiden Extremen, sowohl in Hinsicht auf die Form der Ausscheidungen als auch in Bezug auf die Gitterfehlpassung und die Kriecheigenschaften.
Early Material Damage in Equimolar CrMnFeCoNi in Mixed Oxidizing/Sulfiding Hot Gas Atmosphere
(2022)
The challenges to use more varied fuels at medium and high temperatures above 500 °C need to be addressed by tuning the materials towards a better resistance against increased corrosion. As a first step the corrosion processes need to be better understood, especially in the case of the unavoidable and highly corrosive sulfur-based gases. In this work oxidation/sulfidation of an equimolar CrMnFeCoNi high entropy alloy is studied at an early stage after hot gas exposure at 600 °C for 6 h in 0.5% SO2 and 99.5% Ar. The oxidation process is studied by means of x-ray diffraction, scanning and transmission electron microscopy and supported by thermodynamic calculations. It is found that the sulfur does not enter the bulk material but interacts mainly with the fast-diffusing manganese at grain boundary triple junctions at the alloy surface. Sub-micrometer scaled Cr-S-O rich phases close to the grain boundaries complete the sulfur-based phase formation. The grains are covered in different Fe, Mn and Cr based spinels and other oxides.