Kurzfassung
Die Verformungs- und Verfestigungsmechanismen von ein- und zweiphasigen
Titanaluminidlegierungen wurden durch Verformungstests untersucht.
Die Betrachtungen konzentrieren sich auf die für die Versetzungsbeweglichkeit bestimmenden
Mechanismen und somit auf die thermischen Fließspannungsanteile. Verschieden technische
Legierungen wurden systematisch im Temperaturbereich von 293 K bis 1273 K durch Bestimmung
der Aktivierungsparameter der plastischen Verformung ergänzt durch TEM-Beobachtungen untersucht.
Die verwendeten experimentellen Methoden wurden überprüft und kritisch diskutiert.
Alle untersuchten Legierungen zeigen eine nahezu konstante Fließspannung bis zu
Verformungstemperaturen von 1100 K. Drei unterschiedliche thermische Mechanismen bestimmen
die Probenverformung in unterschiedlichen Temperaturbereichen. Bei Raumtemperatur wird die
Versetzungsbeweglichkeit durch eine Kombination von lokalisierten Gleithindernissen und
Gitterreibung bestimmt. Um 500 K hindert der Portevin-Le Chatelier Effekt die
Versetzungsgleitung. Über 900 K setzen Kletterprozesse der Versetzungen ein.
Alle untersuchten Legierungen zeigen eine vergleichbare parabolische Verfestigungskurve.
Das Aktivierungsvolumen deutet bei Raumtemperatur auf eine Zunahme von thermischen
Gleithindernissen hin. Diese zusätzlichen Gleithindernisse werden wahrscheinlich durch
Versetzungsdipole und prismatische Ringe hervorgerufen. Diese Erklärungsmöglichkeit wird
durch TEM-Beobachtungen, speziellen Ausheilversuchen und Positronen-Lebensdauermessungen
unterstützt. Das Klettern von Versetzungen führt bei höheren Temperaturen zu einer stärkeren
Zunahme von thermischen Gleithindernissen
The deformation and work hardening mechanisms of one- and two-phase titanium alloys were investigated by deformation tests. This study is focused on processes controlling the dislocation mobility and, therefore, on thermal contributions to the flow stress. Several technical alloys were investigated systematically in the temperature range from 293 K up to 1273 K by determining the activation parameters of the plastic deformation. Additionally TEM observations were carried out. The experimental techniques used were reviewed and discussed critically. All investigated alloys show nearly constant flow stresses up to deformation temperatures of 1100 K. Depending on the temperature region three different thermal mechanisms determining the deformation can be distinguished. At room temperature the dislocation mobility is determined by a combination of localised pinning and lattice friction. Around 500 K the Portevin-Le Chatelier effect hinders the dislocation glide. Above 900 K dislocation climb processes start. All investigated alloys show a similar parabolic work hardening curve. The activation volume indicates that at room temperature the amount of thermal glide obstacles increases with increasing sample deformation. These additional obstacles can be generated by dislocation dipoles and prismatic loops. This theory is supported by TEM observations, special heat treatments, and positron-annihilation spectroscopy. Dislocation climb processes lead to a stronger increase of thermal glide obstacles at higher temperatures.