Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005 - lamp.tugraz.at

Lösungen
L4: Ausscheidungscharakterisierung von Stählen
L4: Ausscheidungscharakterisierung
von Stählen mittels
EFTEM
Stähle und Legierungen zählen nach wie vor
zu den am häufigsten verwendeten Werkstoffen
unserer Zeit. Für eine Vielzahl von Einsatzbereichen
werden Stähle unterschiedlicher chemischer
Zusammensetzung und Wärmebehandlung hergestellt.
Die charakteristischen Eigenschaften dieses
Werkstoffes hängen von vielen Faktoren ab, u. a.
spielen Teilchen (Ausscheidungen), die sich durch
den Herstellungsprozess und durch verschiedene
Wärmebehandlungen aus übersättigten festen
Lösungen ausgeschieden haben, eine wichtige
eigenschaftsbestimmende Rolle. Diese Teilchen
bestehen meist aus Karbiden, Nitriden oder Karbonitriden
in verschiedenen Zusammensetzungen
und kristallografischer Struktur. Die Größe dieser
Ausscheidungen liegt zwischen einem Nanometer
und mehreren Mikrometern. Die Kenntnis über Ausscheidungstyp,
Größe, Morphologie und auch über
die Verteilung und Dichte (Teilchen pro Volumseinheit)
der Präzipitate ist für den Stahlhersteller und
den Stahlanwender von essentieller Bedeutung.
Ähnliches gilt für eine Vielzahl technischer Legierungen,
die in den unterschiedlichsten Bereichen
zur Anwendung gelangen. Die Möglichkeit, Ausscheidungen
oder Segregationen an Korngrenzen
beobachten und gleichzeitig chemische Information
ableiten zu können, macht EFTEM zu einer wertvollen
Charakterisierungsmethode für diese Klasse
von Materialien.
Abbildung 1:
TEM-Bild eines 10 %-Chrom-Stahles
ohne (a) und mit dynamischer Beleuchtung
(b). Durch dynamische Strahlverkippung
(c) in Kombination mit EFTEM
(Abbildung des Elementes Eisen (d))
können nanometergroße Ausscheidungen
sichtbar gemacht werden.
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Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005