Eine wirtschaftliche groBtechnische Produktion von Titan gelang erst nach dem zweiten Weltkrieg. hat aber seither einen groBen Aufschwung genommen: 1949 produzierten die USA ungeflihr 50 t Titan. 1972 etwa 22.000 t. Der Anwendungsbereich von Titan und Titanbasislegierungen umfaBt Luft- und Raumfahrt. Chemieanlagen. Anwendung in Elektrochemie. Medizin und in weiteren technischen Bereichen (1-5). BesondeI] vorteilhaft fUr Titan sind die geringe Dichte von 4.5 g/cm die guten Festigkeitseigenschaften und die gute Korro sionsbesAndigkeit gegen Gase und Chemikalien aller Art. Techni sche Anwendungen sind im Temperaturbereich von - 253 bis 0 + 550 C bekannt. bei h5heren Temperaturen werden die Festigkeits eigenschaften. vor allem die Kriechfestigkeit. schnell schlechter (1-7). Deswegen ist das Hochtemperaturkorrosionsverhalten von Titanlegierungen in Luft und Sauerstoff im Temperaturbereich von 0 800 bis 1000 C bisher kaum untersucht worden (7). Dagegen liegen tiber die Oxidation von Reintitan zahlreiche Ver5ffentlichungen vor (8-30). Durch Neuentwicklungen im Triebwerksbau. einem Hauptanwendungs gebiet fUr Hochtemperaturtitanlegierungen. steigt die Temperatur beanspruchung stAndig. Daher liegt der Schwerpunkt der Legierungs entwicklung bei warmfesten Titanlegierungen mit einer hoheren obe ren Betriebstemperatur. Diese Entwicklung macht Untersuchungen zur Hochtemperaturkorrosion technischer Titanlegierungen notwen dig. Ziele der vorliegenden Arbeit sind die Ermittlung der Zunderkon stanten. der Oxidationskinetik und der Aktivierungsenergien der Oxidation sowie die Untersuchung der Reaktionspt'odukte durch Rontgenfluoreszenz-. Mikroskop- und Raster- bzw. Slow-Scan Mikroanalysatoraufnahmen. Durch die Hartemessungeri und die Be stimmung des Wti.rmeausdehnungsverhaltens im Temperaturbereich 0 von 100 bis 900 C sollen zusatzliche Werkstoffdaten ermittelt wer den.

Inhalt

Einleitung.- 2. Die Oxidation von Titan und Titanbasislegierungen.- 2. 1 Aufbau der Oxidschicht.- 2. 2 Diffusion in Metall und Zunder.- 2. 3 Oxidationsmechanismen.- 2. 4 Einfluß von Legierungselementen auf die Oxidation.- 3. Eigene Untersuchungen.- 3. 1 Kennzeichnung der verwendeten unlegierten Titanqualitäten und Titanlegierungen.- 3. 2 Oxidationsversuche.- 3. 3 Ergebnisse der Verzunderungsversuche.- 4. Zusammenfassung.- 5. Schrifttumsverzeichnis.- 6. Anhang: Tabellen und Abbildungen.