Es wird ueber Untersuchungen zur Verbesserung der Oxidationsbestaendigkeit von Titan und Titanlegierungen, die fuer Hitzeschilde bei Ueberschallflugzeugen und wiederverwendbaren Raumfahrtsystemen Verwendung finden, berichtet. Bei Temperaturen >6000C oxidiert einerseits die Oberflaeche; daneben fuehrt eine zunehmende Sauerstoffaufnahme im Werkstoff zu starker Versproedung. Fruehere Versuche hatten ergeben, dass Ti6Al4V gleiche Oxidation zeigte wie handelsuebliches Titan Ti-A55, bei Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo (Ti-6-2-4-2) die Gewichtsabnahme dagegen nur 1/3 betrug. Deshalb erfolgten die Untersuchungen an Blechproben aus Ti-A55 sowie Ti-6-2-4-2, die durch Hochvakuum-Elektronenstrahlbedampfung mit einer 0,5 mym dicken Al-Schicht versehen wurden. Die Oxidationsraten von unbeschichteten und beschichteten Proben wurden durch thermogravimetrische Analyse (TGA), Knoop-Mikrohaertemessungen, Roentgenspektralanalyse, Messungen des Reflexionsvermoegens sowie Ermittlung der Konzentrationsprofile von Ti, Al und O (bei beschichtetem Ti-A55) bestimmt. Die Ergebnisse zeigten aufgrund der Beschichtung eine Verminderung der Oxidationsraten bei 6490C um 80% (Ti-A55) bzw. 60% (Ti-6-2-4-2), bei 7040C im Kurzzeittest um 75% und im 24-Stunden-Test um 50%. Bei Ti-A55 ergab sich eine um 70% geringere Oxidschichtdicke und um 50% bzw. 60% (Ti-6-2-4-2) geringere Sauerstoffaufnahme. Die Sauerstoff-Eindringtiefe verringerte sich beim 24 h-Test (7040C) um 40%. Diese Verbesserungen fuehrten zu einer Erhoehung der Lebensdauer um 180% oder der durchschnittlichen Betriebstemperatur auf 400C. Weiterhin zeigten die beschichteten Proben nach 24 h bei 6490C ein besseres Reflexionsvermoegen.
Aluminium als Sperrschicht fuer Titan gegen Oxidation
Aluminium as a barrier layer to the oxidation of titanium
WF-Inf. ; 4 ; 2-10
1985
9 Seiten, 7 Bilder, 5 Tabellen, 8 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
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