Bestimmung des Kohlenstoff- und Stickstoffgehaltes von Carbo-Nitriden in einer Nickel-Basis-Superlegierung

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Description

Superlegierungen auf der Basis von Nickel sind Konstruktionswerkstoffe, die bei sehr hohen Temperaturen eingesetzt werden, z. B. in Düsentriebwerken von Flugzeugen und in stationären Turbinen. Die hohe Festigkeit dieser Materialien beruht auf nano-skaligen Partikeln der y'-Phase, die in die Matrix eingebettet sind. Neben diesen y'-Partikeln, deren ungefähre Zusammensetzung Ni3(Al, Ti) ist, tragen aber auch Carbide, vor allem solche vom Typ Cr23C6 und (Ti, Mo)C, zur Festigkeit bei. In Polykristallen bilden sich die Carbide bevorzugt an Korngrenzen. Obwohl man sich seit langem der Tatsache bewusst ist, dass in den genannten Carbiden ein Teil des Kohlenstoffs durch Stickstoff ersetzt sein könnte und man deshalb auch gelegentlich von Carbo-Nitriden sprach, fehlt es bisher an systematischen Bestimmungen der Zusammensetzung dieser Carbo-Nitride. In dem in Rede stehenden Forschungsvorhaben soll an einer kommerziellen Nickel-Basis Superlegierung als primäres Ziel zunächst mittels Elektronen-Energie-Verlust- Spektroskopie (EELS) qualitativ untersucht werden, ob die beiden oben genannten Carbide nennenswerte Anteile an Stickstoff enthalten und für diese eine obere Grenze angegeben werden. Danach soll, so es die experimentellen Daten erlauben, die quantitative Zusammensetzung der Carbide ermittelt werden.