Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005 - lamp.tugraz.at

Lösungen
L40: Untersuchung moderner Legierungswerkstoffe
L40: Untersuchung moderner
Legierungswerkstoffe mittels
3D-Atomsonde
Die Atomsonde ist ein sehr leistungsfähiges
Analysegerät für die Untersuchung moderner Legierungswerkstoffe.
Sie eröffnet die Möglichkeit
des Studiums von Clusterbildungen, Segregation
und Ausscheidungsverhalten in nanostrukturierten
Materialien und lieferte wichtige Beiträge im Verständnis
von Wachstum und Umwandlungskinetik
in nanokristalliner Phasen.
Als Beispiel ist hier in Abb. 1 eine 3D-Rekonstruktion
einer Analyse der Matrix eines kommerziellen
Schnellarbeitsstahles, der pulvermetallurgisch
hergestellt wurde (Böhler S390 Microclean),
gezeigt. Das hier analysierte Volumen ist 12 x 12 x
42 nm 3 (220 Atomlagen in die Tiefe). Das Tiefenprofil
zeigt die hohe Homogenität des Materials mit feinstverteilten
Ausscheidungen von lamellarer Struktur.
Die vergrößert dargestellte Sekundärausscheidung
von 0,3 nm Dicke und 2 nm Länge besteht überwiegend
aus Chrom- und Vanadiumkarbiden, zusätzlich
findet sich Molybdän eingelagert und Kobalt
im Nahbereich angelagert. Die Atomsondenergebnisse
unterstützen hier das Verständnis bezüglich
der Mechanismen zur Steigerung der Warmhärte
in Werkzeugstählen.
Abbildung 1:
Methoden:
3D-Rekonstruktion einer Tiefenprofilanalyse
(12 x 12 nm 2 , 42 nm in die
Tiefe): Matrix eines Kobalt-legierten
Werkzeugstahles mit feinstverteilten
Sekundärausscheidungen, vergrößertes
Detail mit einer plättchenförmigen
Ausscheidung (0,3 nm dick, ca. 2 nm
Länge). Es sind nur die Positionen
der Legierungsatome dargestellt, die
Eisenatome sind transparent.
M1
Lösungen: –
Manfred Leisch
Technische Universität Graz
Institut für Festkörperphysik
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K27
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