Abstract
The precipitation hardening behaviour of a Fe-Co-Mo alloy, which is comparable to that of Al-alloys, has been investigated. In this alloy, hardening is achieved by the precipitation of nm-sized Mo-rich precipitates. The Fe-25%Co-15%Mo (m%) alloy exhibits a peak hardness of ∼68 HRC after solution annealing and subsequent continuous heating to 615 °C. This optimum state of hardness has been analysed by complementary methods to gain a thorough insight into the materials microstructure. Transmission electron microscopy (TEM) and three-dimensional atom probe (3DAP) investigations have been conducted to characterize size, shape, and chemical composition of the precipitates. Because the analyzed volume in TEM and 3DAP investigations is small, statistical information has been obtained by small-angle neutron scattering (SANS). For the analysis of the SANS data, additional information derived from 3DAP measurements was used. Combination and comparison of the results of TEM, 3DAP and SANS provide the possibility to describe the microstructure of the alloy in detail and lead to a better understanding of the strengths and limitations of each method.
Eine Fe-Co-Mo Legierung, die ein Aushärteverhalten ähnlich jenem von Al-Legierungen zeigt, wurde untersucht. Das Aushärten kann in dieser Legierung auf die Ausscheidung einer Mo-reichen Phase in der Größenordnung von wenigen Nanometern zurückgeführt. Nach einem Lösungsglühen und darauf folgendem kontinuierlichen Auslagern auf 615 °C wird eine Maximalhärtehärte von ∼68 HRC erreicht. Dieser Zustand der maximalen Härte wurde mittels komplementärer Methoden untersucht, um einen Einblick in die Mikrostruktur des Werkstoffes zu erhalten. Untersuchungen mit Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) und dreidimensionaler Atomsonde (3DAP) ermöglichen es, Informationen über Größe, Form und chemische Zusammensetzung der Ausscheidungen zu gewinnen. Aufgrund des kleinen untersuchten Volumens bei TEM als auch bei 3DAP sind Aussagen über Teilchengröße und Volumenanteil kritisch zu betrachten. Aus diesem Grund wurde an den Proben Kleinwinkelneutronenstreuung (SANS) durchgeführt. Für die Analyse der SANS-Daten wurden zusätzliche Informationen aus 3DAP und TEM-Untersuchungen verwendet. Der Vergleich und die Kombination dieser Methoden erlaubt eine detaillierte Beschreibung der Mikrostruktur der Legierung und zeigt die Stärken und Schwächen der verwendeten unterschiedlichen Methoden auf.
