Betriebsversuche mit gerichtet erstarrter eutektischer Superlegierung

Mehrere Leitschaufeln einer gerichtet erstarrten eutektischen Superlegierung (Co‐Cr 7 C 3 mit 40,7 Masse% Cr, 2,4% C und Rest Co) wurden über eine Dauer von 18 000 h im Betriebsversuch (stationäre Gasturbine) getestet. Die durchschnittliche Materialtemperatur betrug 700 °C mit maximalen Werten um 780 °C. Nach 900 Betriebszyklen wurden die Schaufeln ausgebaut und einer gründlichen metallografischen Prüfung unterzogen. Aufgrund einer zum oberen Schaufelende hin abnehmenden Eutektizität des Gefüges (zunehmende Menge an γ‐Primärdendriten) wurde folgender Effekt beobachtet: Die reineutektischen Bereiche überdauerten den Langzeittest unbeschadet; die untereutektischen Bereiche zeigten Karbid‐Umwandlungsreaktionen (Cr 7 C 3 → Cr 23 C 6 ), welche wiederum Reifungsphänomene der Fasern induzierten. Es wird gefolgert, daß Stabilität dann zu erwarten ist, wenn homogen eutektische Gefüge vorliegen. Abweichungen vom quasi‐eutektischen Punkt sind nur in Richtung C‐reicher Zusammensetzungen auf der eutektischen Rinne gestattet.