Nucleation of Mo-rich Laves phase particles in 12% Cr steels

  • The present work focuses on the nucleation of Mo-rich Laves phase particles during aging (\(550^{o}C\)) and creep (\(550^{o}C\), 120MPa) of 12 wt.% Cr tempered martensite ferritic steels (TMFS). The joint use of modern high-resolution characterization methods is required to gain insight into the nucleation phenomenon. We employed transmission electron microscopy (TEM) and atom probe tomography (APT) to study physical and chemical characteristics of the present phases, interfaces and surrounding microstructural components. Laves phase particles were not detected after tempering from martensite (the initial state of the material). They nucleate during aging and creep at micrograin boundaries in the immediate vicinity of micrograin boundary carbides. Our results suggest that this formation behavior is due to the combined segregation of Mo and Si from the matrix to micrograin boundaries and Si and P enrichment around growing carbides.
  • Die vorliegende Arbeit legt ihren Schwerpunkt auf die Keimbildung Mo-reicher Laves Phase im Zuge von Alterung (\(550^{o}C\)) und Kriechen (\(550^{o}C\), 120MPa) in einem 12 gew.% Cr Stahl. Die vereinte Nutzung moderner hochauflösender Charakterisierungsmethoden ist notwendig um Einblick in das Keimbildungsphänomen zu erlangen. Wir setzten Transmissionselektronenmikroskopie und Atomsondentomographie zur Untersuchung der physikalischen und chemischen Charakteristika der anwesenden Phasen, Grenzflächen und umgebender Mikrostrukturkomponenten, ein. Laves Phasen Teilchen wurden im Zustand angelassenen Martensits (Ausgangsmaterial) nicht gefunden. Sie bilden sich während Alterungs- und Kriechbehandlung an Mikrokorngrenzen in unmittelbarer Nähe der dort befindlichen Karbide. Unsere Ergebnisse weisen darauf hin, dass diese Bildung sowohl auf der kombinierten Anreicherung von Mo und Si aus der Matrix an die Mikrokorngrenzen, als auch auf Anreicherung von Si und P in Säumen um wachsende Karbide, beruht.

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Metadaten
Author:Mehmet Ikbal IsikGND
URN:urn:nbn:de:hbz:294-43377
Referee:Gunther EggelerORCiDGND, Dierk RaabeORCiDGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2015/03/26
Date of first Publication:2015/03/26
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Maschinenbau
Date of final exam:2014/11/21
Creating Corporation:Fakultät für Maschinenbau
GND-Keyword:Atomsonde; Durchstrahlungselektronenmikroskopie; Kriechen; Laves Phase; Keimbildung
Dewey Decimal Classification:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften, Maschinenbau
faculties:Fakultät für Maschinenbau
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht