Deutsche Tagung f ¨ur Forschung mit ... - SNI-Portal

Materialien/Werkstoffe Poster: Do., 13:00–15:30 D-P376
Al und Cu Textur eines Al90-Cu10 Verbundwerkstoffes
Heinz-Günter Brokmeier 1 , Bernd Schwebke 1 , Ulf Garbe 2 , Thomas
Lippmann 2 , Andreas Schreyer 2
1 IWW - Technische Universität Clausthal / GKSS-Forschungszentrum, Max-Planck-
Str, 21502 Geesthacht – 2 GKSS-Forschungszentrum, Max-Planck-Institut, 21502
Geesthacht
Die neue Materialforschungsbeamline Harwi-II am Speicherring Doris (HASYLAB-
DESY) wurde benutzt, um die Textur von kalt stranggepresstem Al90-Cu10 zu untersuchen.
Die Texturanalyse von zweiphasigen Verbundwerkstoffen liefert Informationen
über das Verhalten des Matrixmaterials und des Verbundpartners in Abhängigkeit von
der thermomechanischen Behandlung, den Volumenanteilen und den Korngrößenverteilungen.
Messtechnisch sind Reflexüberlagerungen und geringe Volumenanteile von
besonderer Bedeutung. Während der Verformung der Al90-Cu10 Verbundprobe wird die
relativ weiche Matrix aus Aluminium um die härteren Cu Partikel fließen. Dabei kann
es zum Teil zu starken lokalen Texturen führen. Die für die globale Eigenschaft entscheidende
Textur ist die mittlere Textur über den Querschnitt des Strangpresslings, weshalb
Neutronen oder harte Röntgenstrahlen eingesetzt werden. Je nach Verformungsgrad
werden auch die Cu-Partikel deformiert und bilden die typische Mikrostruktur
mit lang gestreckten Körner in Verformungsrichtung. Für die Messungen an Harwi-II
stand ein Mar345 Imageplate Detektor zur Verfügung. Es wurden vollständige Debeye-
Scherrer Ringe der Reflexe Al (111), Al (200), Al (220), Cu (111), Cu (200) and Cu (220)
für die quantitative Texturanalyse benutzt. Dazu wurden insgesamt 19 einzelne Imageplate
Aufnahmen in ω- Schritten von 5 ◦ verwendet. Die partielle Peaküberlagerung von
Cu (111) und Al (200) konnte über Profilfitting getrennt werden. Reine FCC-Metalle
entwickeln beim Strangpressen starke Doppelfasertexturen mit den Faserachsen
und . Die Stärke der Faserachsen ist unter anderem abhängig vom Metalltyp,
vom Verformungsgrad und von der Korngröße. Metall-Matrix Verbundwerkstoffe zeigen
eine gegenseitige Beeinflussung, die auch die diesem Experiment auftritt. Die mittels
harter Synchrotronstrahlung gemessene Globaltextur zeigt für beide Komponenten die
bekannte Doppelfaser. Die Textur ist sowohl für die Al-Matrix als auch für das Cu
deutlich schwächer als für vergleichbare einphasige Proben [1,2]. Im Falle des weicheren
Aluminiums wird das homogene Fließen der Al-Körner in Pressrichtung behindert,
so dass sowohl die Kornlängung als auch die Texturschärfe weniger ausgeprägt sind.
Wie die Ergebnisse zeigen, wird dieses Verhalten schon bei 10 Vol.% Cu beobachtet.
Der relativ geringe Cu Anteil führt dazu, dass es nur wenige Cu-Cu Grenzflächen gibt,
trotzdem wird auch bei dem härteren Cu schon eine deutlich ausgeprägte aber wesentlich
schwächere Textur beobachtet. Der innere Verformungsgrad der Cu-Körner weicht
deutlich vom makroskopischen Verformungsgrad von 96 % ab [2].
[1] H. Gertel, Diss., TU Clausthal 1992 [2] W. Böcker, Diss., TU Clausthal 1992