ISSN:
0947-5117
Keywords:
Chemistry
;
Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Die Anfangsstadien bei der Oxidation von TiAlDas Oxidationsverhalten von Titanaluminiden mit einem Aluminiumgehalt von 36 Gew.% (Ti36Al) und 35 Gew.%Al, sowie 5 Gew.% Nb (Ti35Al5Nb) wurde mit Hilfe von elektronenmikroskopischen Methoden untersucht, wobei ein Schwerpunkt auf der Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) lag. Isotherme Auslagerungsversuche wurden bei 800 bis 1000°C für 0,5 bis 4 h an Laborluft durchgeführt. Zusätzlich wurden thermogravimetrische Messungen vorgenommen. Es wurde gezeigt, daß die Anfangsoxidation von TiAl in zwei Stadien eingeteilt werden kann. Im Stadium I führt die bevorzugte Oxidation von Aluminium zu einer Aluminiumverarmung in der Metallrandzone und der nachfolgenden Bildung von Titannitriden, mit einer erhöhten Oxidationsgeschwindigkeit als Folge. Nach dem Aufbrauchen der Verarmungszone wird ein wiederholter Zyklus aus Aluminiumoxidbildung, nachfolgender lokaler Aluminiumverarmung der Metallrandzone und dem Aufbrauchen des Ti-reichen Metalls durch Nitridbildung beobachtet, der lineares Oxidationsverhalten zur Folge hat (Stadium II). In der Legierung, die Niob enthält, wird die Auflösung des Aluminiumoxids im Titanoxid vermindert und dadurch die Bildung von Aluminiumoxid an der Metall/Oxid-Grenzfläche begünstigt. Mit Hilfe der Elektronenbeugung wurde gefunden, daß das Aluminiumoxid, das sich an der Metall/Oxid-Grenzfläche bildet, sehr wahrscheinlich ein Aluminiumoxynitrid Al27O39N ist. Bei der an Aluminium verarmten Metallphase wurde festgestellt, daß sie aus α2-TiAl und einer neuen kubischen Phase mit der Zusammensetzung zwischen α2-Ti3Al und γ-TiAl besteht.
Notes:
The oxidation behaviour of titanium aluminides containing 36 wt.-% Al (Ti36Al) and 35 wt.-% Al plus 5 wt.-% Nb (Ti35Al5Nb) has been investigated by electron microscopic methods with emphasis on transmission electron microscopy (TEM). The oxidation experiments were carried out at 800 to 1000°C in laboratory air for 0.5 h to 4 h. In addition thermogravimetric measurements were made. It has been shown that the shortterm oxidation of TiAl can be divided into two stages. In stage I the preferred formation of aluminium oxide leads to an aluminium depletion of the metal subsurface zone and the subsequent formation of titanium nitrides which enhances the oxidation rate. After consumption of the depletion layer a repeated cycle of aluminium oxide formation, subsequent local depletion of the metal subsurface zone in Al and consumption of the Ti-rich metal phase by nitride formation is observed leading to linear oxidation behaviour (stage II). In the niobium containing alloy the dissolution of alumina in titania is decreased and thus the formation of aluminium oxide at the metal/oxide interface is favoured. By electron diffraction it has been found that the aluminium oxide formed at the metal/oxide interface most probably is an aluminium oxynitride Al27O39N. The aluminium depleted metal phase has been analyzed to consist of α2-Ti3Al and a new cubic phase with a composition between of α2-Ti3Al and γ-TiAl.
Additional Material:
14 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/maco.19970480104
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