Process-structure-property relationships of β-NiAl and η-Ni3Ti strengthened Co-free maraging steels

Maragingstähle sind martensitische Stähle, welche unter anderem für Teile in der Flugzeugin- dustrie, für militärische Raketen oder für Sportartikel Anwendung finden und welche durch die Ausscheidung von nanometergroßen intermetallischen Phasen verfestigt werden. Wie stark diese Ausscheidungen festigkeitststeigernd sind hängt von der chemischen Zusam- mensetzung, der Herstellroute und den Wärmebehandlungsparametern ab. Die industrielle Maraging Legierung, die in dieser Arbeit verwendet wurde, soll zukünftig für ein bes- timmtes Bauteil im Flugzeugbau verwendet werden. Zusätzlich ist es das Ziel diese Teile mit Recyclingmaterial herzustellen. Um zu garantieren, dass die Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften sichergestellt werden können, fokussiert sich diese Arbeit da- rauf wie die Prozessparameter und die chemische Zusammensetzung die Ausscheidungsbil- dung, die Austenitbildung und die mechanischen Eigenschaften beeinflussen. Dazu wur- den verschiedene Legierungen, die eine Kombination aus industriell gefertigten, und im Labor gefertigten Material darstellen, mit hochauflösenden Methoden charakterisiert und daraus eine Beziehung zwischen Prozess, Struktur und Eigenschaften herstellt. Außerdem wurde eine Methode entwickelt um die Ausscheidungshärtung zu charakterisieren und um die zugrundeliegenden Mechanismen zu studieren, die bei ¿-Ni3Ti und ß-NiAl verfestigten Co-freien Maraging Stählen für die Festigkeit verantwortlich sind. Es stellte sich heraus das Hochverformung (engl. severe plastic deformation) die Härte und Geschwindigkeit der Ausscheidungsreaktion wesentlich beeinflusst, dass man die Ausscheidungsreaktion mit der Abkühlgeschwindigkeit gezielt beeinflussen kann und, dass der Phasenanteil der η-Ni3Ti und der ß-NiAl Ausscheidungsphase von Cr, Mo und dem Ti- und Al-Gehalt beeinflusst wird.