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MET-Vortrag

Optimierte Probenpräparation von Hyper-Duplex Edelstahl für die EBSD-Analyse

Freitag (20.09.2019)
11:00 - 11:20 Uhr Hamburg 1
Bestandteil von:


Die Anwendung von Hyper-Duplex Edelstähle (HDSS) unter extrem korrosiven Bedingungen, sowie unter thermisch-mechanischer Belastung erfordert eine gute Kombination zwischen Festigkeit und Korrosionsresistenz, was durch hohe Legierungszugaben von Cr, Ni, Mo und N erzielt wird. Kritisch sind in diesen hochlegierten Stählen jedoch Umwandlungen der austenitisch-ferritischen Matrixphasen zu spröden, intermetallischen Phasen, insbesondere des Fe-Cr basierten σ-Typs, sowie Mo-reicher Chi-Phase. Zur Vertiefung des Verständnisses der mikrostrukturellen Entwicklung im Zusammenhang mit Phasenumwandlungen während unterschiedlicher Wärmebehandlungen verwenden wir EBSD in Kombination mit TEM. Erfolg und Aussagekraft der Analysenergebnisse dieser Untersuchungen hängen sehr von der Oberflächenqualität der Proben ab. Die vorliegende Studie befasst sich mit der systematischen Untersuchung der Effekte der Variation des Präparationsprogramms auf die Qualität der Probenoberfläche, was aufgrund der stark unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften der Legierungsmatrix und der intermetallischen Phasen eine große Herausforderung darstellt. Darüber hinaus neigt HDSS stark zur Ausbildung von Oxid-Schichten infolge von Passivierung, welche die Leitfähigkeit der Proben negativ beeinflusst. Dies führt zu Aufladungen und in weiterer Folge zu Verzerrungen der EBSD-Messungen durch das Auftreten von Drift. Aufgrund der mechanischen Spannungen, die während der metallographischen Präparation auftreten, kommt es zur Ausbildung von ungünstigen amorphen Schichten an der Probenoberfläche. Durch die amorphisierten Bereiche wird die Ausbildung von Kikuchi-Mustern unterbunden oder abgeschwächt, sodass in der Folge die Scangeschwindigkeit während der EBSD-Analyse stark verringert werden muss. Anhand einer umfassenden Parameterstudie der Probenoberflächenpräparation wurde ein optimiertes Präparationsprogramm für HDSS der Type A920 etabliert. Mit diesem können die angeführten Herausforderungen erfolgreich bewältigt und bestmögliche Oberflächenqualität für nachfolgende EBSD- und TEM-EBSD-Untersuchungen erzielt werden. Die Studie umfasst Variationen von Bearbeitungsmaterialien wie Schleifteller, Schleifpapiertypen, Polierscheiben, Schmiermittel, Bearbeitungsdauer und –kraft während des Schleifens und Polierens, sowie der Poliermethoden und der Anzahl der Präparationsstufen. Die Resultate verschiedener Probenpräparationsprogramme werden anhand von EBSD-Vergleichsanalysen veranschaulicht.

Sprecher/Referent:
Sabine Krisam
Technische Universität Wien
Weitere Autoren/Referenten:
  • G. Habler
    Technische Universität Wien
  • R. Schuster
    Technische Universität Wien
  • Tomasz Wojcik
    Technische Universität Wien
  • Prof. Dr. Erwin Povoden-Karadeniz
    Technische Universität Wien