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Die refraktärmetallbasierte Legierung 27.3Ta-27.3Mo-27.3Ti-8Cr-10Al (at.%) wurde ursprünglich entwickelt, um die Gefüge von Ni-Basis-Superlegierungen nachzubilden. Während die notwendigen Phasenumwandlungen und das Kriechverhalten bereits ausführlich untersucht wurden, blieben die detaillierten Kriechmechanismen bisher unklar. Unsere gemeinsame Arbeit mit dem IISc Bangalore, dem Karlsruher Institut für Technologie und der Ruhr-Universität Bochum zeigt nun erstmalig die Veränderungen der 3D-Morphologie der Ausscheidungen während des Kriechens, die Entwicklung der Grenzflächenkohärenz, Versetzungsaktivität und Wechselwirkungen zwischen Versetzungen und Ausscheidungen auf.

Die ausscheidungshärtende A2-B2 Hochentropie-Legierung zeigt signifikante B2-Floßbildung und einen Übergang des scheinbaren Kriechexponenten bei etwa 125 MPa bei 1030 °C. Mittels 3D-Präparation mit fokussiertem Ionenstrahl wurden die B2-Ausscheidungen als plattenförmig identifiziert, gekennzeichnet durch Verlängerung entlang zweier orthogonaler Flächen und Facettierung auf der dritten Fläche. Diese Morphologie kann mit herkömmlicher 2D-Bildgebung nicht abgebildet werden. Elektronenrückstreubeugung zeigt die Bildung von Subkornstrukturen mit geringer Fehlorientierung, was auf dynamische Erholungsprozesse während des Kriechens hinweist. Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) zeigt eine Änderung der Wechselwirkung zwischen Versetzungen und Ausscheidungen mit zunehmender angelegter Spannung. Bei niedrigen Spannungen wird Versetzungsgleiten bestätigt, während bei hohen Spannungen die Verformung wahrscheinlich mit Quergleiten von Schraubenversetzungen verbunden ist. Im mittleren Spannungsbereich ist die Verformung durch eine Kombination aus gleitkontrollierter Versetzungs-Ausscheidungs-Wechselwirkung, Schraubenversetzungen mit Sprüngen in der Versetzungslinie und dem Schneiden von B2-Ausscheidungen durch stark gekoppelte Versetzungspaare gekennzeichnet. Hochauflösende TEM bestätigt, dass die A2/B2-Grenzfläche unter allen untersuchten Kriechbedingungen vollständig kohärent verbleibt und so die strukturelle Stabilität bei Hochtemperaturverformung aufrechterhält.