Browsing by Author "Kempen, Antonius Theodorus Wilhelmus"

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    Solid state phase transformation kinetics
    (2001) Kempen, Antonius Theodorus Wilhelmus; Mittemeijer, Eric J. (Prof. Dr. Ir.)
    Festkörperphasenumwandlungen bestimmen die Mikrostruktur und damit die Eigenschaften vieler, technologisch interessanter Materialien. Die Einstellung der Materialeigenschaften durch Kontrolle der Phasenumwandlungen geschieht in der Industrie größtenteils empirisch. Grundlegende Kenntnisse der Phasenumwandlungen und ihrer Teilprozesse würden eine gezielte Einstellung der Materialeigenschaften ermöglichen. In dieser Dissertation wird ein Model zur Kinetik der Festkörperphasenumwandlung mit drei Teilprozessen vorgestellt: Keimbildung, Wachstum und das Zusammenstoßen von wachsenden Teilchen. Für jedes der drei Prozesse können unterschiedliche mathematische Beschreibungen verwendet werden. Welche spezifische Beschreibung gewählt wird, hängt von mikrostrukturellen Informationen für die untersuchte Phasenumwandlung ab. Für spezifische einfache Fälle entspricht dieses modular aufgebaute Model der Beschreibung nach Johnson-Mehl-Avrami. Eine Methode zur gleichzeitigen Ermittlung der Aktivierungsenergie für Keimbildung und Wachstum ist ein Ergebniss dieses kinetischen Models. Diese Methode wurde erfolgreich auf das Kristallisationsverhalten von amorphem Pd40Cu30P20Ni10 angewandt. Die Kristallisation für vier amorphe Legierungen der Modelsysteme Mg-Ni und Mg-Cu konnte für bestimmte Fälle richtig beschrieben werden. Es konnte aber auch gezeigt werden, dass die Kristallisation der amorphen Mg-Cu Legierungen nicht isokinetisch verläuft: bei hohen Temperaturen findet die Kristallisation in zwei Schritte statt, bei niedrigen Temperaturen erfolgt sie in nur einem Schritt. Die Austenit-Ferrit Phasenumwandlung in Fe98Mn2 wurde mit der Differential Thermoanalyse untersucht, wofür ein neues Eich- und Entschmierungsverfahren entwickelt wurde. Die Phasenumwandlung erfolgt in zwei Schritten, wobei die Umwandlungsgeschwindigkeit des ersten Schritts vom Aufbau mechanischer Spannungen an der Grenzfläche zwischen Austenit und Ferrit bestimmt ist.