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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 3/2014

01.03.2014 | Symposium: Beyond Nickel-Base Superalloys II

High-Temperature Creep and Oxidation Behavior of Mo-Si-B Alloys with High Ti Contents

verfasst von: Daniel Schliephake, Maria Azim, Katharina von Klinski-Wetzel, Bronislava Gorr, Hans-Jürgen Christ, Hongbin Bei, Easo P. George, Martin Heilmaier

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 3/2014

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Abstract

Multiphase alloys in the Mo-Si-B system are potential high-temperature structural materials due to their good oxidation and creep resistance. Since they suffer from relatively high densities, the current study focuses on the influence of density-reducing Ti additions on creep and oxidation behavior at temperatures above 1273 K (1000 °C). Two alloys with compositions of Mo-12.5Si-8.5B-27.5Ti and Mo-9Si-8B-29Ti (in at. pct) were synthesized by arc melting and then homogenized by annealing in vacuum for 150 hours at 1873 K (1600 °C). Both alloys show similar creep behavior at stresses of 100 to 300 MPa and temperatures of 1473 K and 1573 K (1200 °C and 1300 °C), although they possess different intermetallic volume fractions. They exhibit superior creep resistance and lower density than a state-of-the-art Ni-base superalloy (single-crystalline CMSX-4) as well as other Mo-Si-B alloys. Solid solution strengthening due to Ti was confirmed by Vickers hardness measurements and is believed to be the reason for the significant increase in creep resistance compared to Mo-Si-B alloys without Ti, but with comparable microstructural length scales. The addition of Ti degrades oxidation resistance relative to a Mo-9Si-8B reference alloy due to the formation of a relatively porous duplex layer with titania matrix enabling easy inward diffusion of oxygen.

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Metadaten
Titel
High-Temperature Creep and Oxidation Behavior of Mo-Si-B Alloys with High Ti Contents
verfasst von
Daniel Schliephake
Maria Azim
Katharina von Klinski-Wetzel
Bronislava Gorr
Hans-Jürgen Christ
Hongbin Bei
Easo P. George
Martin Heilmaier
Publikationsdatum
01.03.2014
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 3/2014
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-013-1944-z

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