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      Nitriding response of ferritic Fe-Ti-Cr alloys* Translated title: Nitrierverhalten ferritischer Fe-Ti-Cr-Legierungen

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          Abstract

          Specimens of ferritic iron-based Fe-Ti-Cr alloys, containing a total of 0.30 at.% alloying elements, Ti and Cr with varying Ti/Cr atomic ratio (0.45, 0.87 and 1.90), were nitrided in a NH 3/H 2 gas atmosphere at 580 °C. The microstructure of the nitrided zone was investigated by X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). Nitride platelets (length ≤ 30 nm and thickness ≤ 1 nm) developed in the nitrided zone. Particularly clear for the larger Ti/Cr atomic ratios, a tetragonally distorted ferrite develops next to the cubic ferrite, as evidenced both by XRD and TEM. The absence of separate TiN and CrN diffraction spots in the selected area electron diffraction patterns suggests the development of mixed Ti xCr 1-xN nitride precipitates. The mixed Ti xCr 1-xN nitride precipitates are of rock-salt crystal structure type and obey a Bain orientation relationship with the ferrite matrix.

          Kurzfassung

          Ferritische Fe-Ti-Cr-Legierungen, welche insgesamt 0,3 at.% der Legierungselemente Ti und Cr enthielten, jedoch mit unterschiedlichen atomaren Ti/Cr-Verhältnissen (0,45; 0,87 und 1,90), wurden in einer NH 3/H 2-Gasatmosphäre bei 580 °C nitriert. Die Mikrostruktur der nitrierten Zone wurde mit Röntgenbeugung und Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) untersucht. Plättchenförmige Nitride (Länge ≤ 30 nm und Dicke ≤ 1 nm) bildeten sich in der nitrierten Zone. Besonders deutlich bei den größeren atomaren Ti/Cr-Verhältnissen wurde die kubische Ferritmatrix teilweise tetragonal verzerrt, wie mit Röntgen- und Elektronenbeugung (TEM) nachgewiesen wurde. Das Fehlen separater TiN- und CrN- Beugungsreflexe in den Feinbereichsbeugungsbildern lässt auf die Bildung von gemischten Ti xCr 1-xN-Nitridausscheidungen schließen. Diese haben eine kubische Kristallstruktur vom NaCl-Typ und eine Bain'sche Orientierungsbeziehung zur ferritischen Matrix.

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          The structure of nitrided iron-titanium alloys

           D.H. Jack (1976)
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            Excess nitrogen and discontinuous precipitation in nitrided iron-chromium alloys

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              Overview no. 51 Structure and thermochemistry of nitrided iron-titanium alloys

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                Author and article information

                Journal
                htme
                HTM Journal of Heat Treatment and Materials
                Carl Hanser Verlag
                1867-2493
                2194-1831
                2010
                : 65
                : 5
                : 237-242
                Affiliations
                1 Max Planck Institute for Metals Research, Stuttgart, Germany
                2 Institute for Materials Science, University of Stuttgart, Germany
                3 Max Planck Institute for Metals Research, Stuttgart, Institute for Materials Science, University of Stuttgart, Germany
                Author notes
                [*]

                Lecture hold by K. S. Jung at the European Conference on Heat Treatment 2010, Nitriding and Nitrocarburising, April 29/30, 2010, Aachen, Germany.

                Article
                HT110072
                10.3139/105.110072
                © 2010, Carl Hanser Verlag, München
                Page count
                References: 24, Pages: 6
                Product
                Self URI (journal page): http://www.hanser-elibrary.com/loi/htme
                Categories
                Fachbeiträge/Technical Contributions

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