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Pore formation during reactive sintering of extruded titanium - aluminium powder mixtures

Porenbildung während reaktiven Sinterns von stranggepreßten Titan-Aluminium-Pulvermischungen
 
: Dahms, M.; Leitner, G.; Poeßnecker, W.; Schultrich, S.; Schmelzer, F.

Zeitschrift für Metallkunde 84 (1993), Nr.5, S.351-357
ISSN: 0044-3093
ISSN: 0179-4841
Englisch
Zeitschriftenaufsatz
Fraunhofer IKTS ()
Sintern; Kirkendall-Effekt; Strangpressen (Metall); Metallpulver; Mikrogefüge

Abstract
A powder mixture Ti-49 at.% Al was extruded at room temperature. Swelling due to phase transformation during annealing was studied using differential scanning calorimetry and dilatometry. It is the result of several processes: (i) Kirkendall pores during solid state interdiffusion, (ii) macro-pores during the reaction of liquid aluminium and solid titanium, (iii) inter-diffusion of Al3Ti and pure titanum forming the intermetallic phases γ-TiAl and α2-Ti3Al. Swelling is anisotropic due to the elongated titanium particles. Sintering occurs at higher temperatures depending on the microstructure after Al3Ti formation.

 

Die Pulvermischung Ti-49at%Al wird bei Raumtemperatur stranggepreßt. Die Volumenzunahme aufgrund der Phasenumwandlung während des Glühens wurde mit Differentialrasterkalorimetrie und Dilatometrie untersucht. Sie ist das Ergebnis mehrerer Prozesse: (i) Kirkendall-Poren während Festkörper-Interdiffusion, (ii) Makroporen während der Reaktion von flüssigem Aluminium und festem Titan, (iii) Interdiffusion von Al3Ti und reinem Titan, wobei die intermetallische Phasen gamma-TiAl und alpha-Ti3Al gebildet werden. Die Volumenzunahme ist aufgrund der verlängerten Titanteilchen anisotrop. Sintern tritt bei hohen Temperaturen auf und hängt vom Mikrogefüge nach Al3Ti-Bildung ab. Für technische Anwendungen ist die Minimierung der Porosität durch Optimierung des Zeit-Temperaturweges möglich.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-374775.html