Bildung metastabiler Phasen in unterkühlten Eisen-Nickel-Schmelzen



Die Erforschung von Eisen-Nickel-Legierungen ist Grundlage für das Verständnis von Stählen und anderer Eisen-Legierungen sowie für das Studium von eisenhaltigen Meteoriten. Eisen-Nickel-Legierungem sind insbesondere ideale Modellsysteme zur Erforschung von Umwandlungsvorgängen der Kristallstruktur (so genannten Phasentransformationen) in häufig verwendeten kommerziellen Stählen und weichmagnetischen Materialien.

In terrestrisch durchgeführten Experimenten, in denen Eisen-Nickel-Schmelzen durch elektromagnetische Wechselfelder schwebend und und ohne Behälter prozessiert wurden, bildet sich in Abhängigkeit von der Unterkühlung der Schmelze und der Legierungszusammensetzung eine spezifische Kristallstruktur (metastabile Phase) aus. Das beobachtete Verhalten ist ähnlich dem einiger nichtrostender Stähle und weichmagnetischer Eisen-Kobalt Materialien.

Experimente mit Eisen-Kobalt-Legierungen in der TEMPUS-Parabelflug-Apparatur zeigten einen starken Einfluss von Schwerelosigkeit auf den Grad der notwendigen Unterkühlung der Schmelze zur Ausbildung der metastabilen Phase. Diese bildete sich bereits bei wesentlich geringeren Unterkühlungstemperaturen. Im jetzigen Parabelflugexperiment werden Eisen-Nickel-Legierungen erforscht. Damit soll die Gültigkeit der bisherigen Hypothesen für eine neue Materialklasse überprüft werden.


Kontakt
Dr. Regina Hermann
IFW Dresden

Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung

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E-Mail: r.hermann@ifw-dresden.de
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