Die innere Oxidation in Ni-Zr-Y Legierungen - Erzeugen keramischer Strukturen im Werkstoffinneren Buchkatalog

Die vorliegende Arbeit beschreibt eine vollkommen neue Herstellungsmethode, um hohe Volumengehalte an Oxiden in einem metallischen Werkstoff einzubringen. Dabei wird die innere Oxidation als entscheidender Prozessschritt verwendet. Innere Oxidation ist die selektive Reaktion von Legierungsbestandteilen im Inneren eines Werkstücks mit einem Oxidationsmittel (z.B. Sauerstoff), das durch das Gefüge ins Materialinnere diffundiert. Dieser Vorgang findet bevorzugt bei hohen Temperaturen statt und ist in den meisten Fällen eine unerwünschte Erscheinung, da er mit einer Materialveränderung bzw. einer Materialschädigung einhergeht. Als mögliche Diffusionspfade stehen dem Sauerstoff nach bisheriger Ansicht die metallische Matrix und die Grenzflächen zwischen der Matrix und den Oxidpartikeln zur Verfügung. Eine Sauerstoffdiffusion durch die Oxide selbst wird stets vernachlässigt, wobei in der Literatur Oxide mit sehr guter Sauerstoffionenleitfähigkeit, wie beispielsweise yttriumstabilisiertes Zirkonoxid (YSZ), bekannt sind. In dieser Arbeit wird der Frage nachgegangen, ob es möglich ist, während der inneren Oxidation yttriumstabilisiertes Zirkonoxid zu erzeugen, und ob dies eine Auswirkung auf die Oxidationskinetik und Ausbildung der Oxidpartikel hat. Dazu wurden eine Vielzahl binärer und ternärer Legierungen auf Nickelbasis mit Yttrium und/oder Zirkonium hergestellt und deren Verhalten bei der inneren Oxidation untersucht.