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Forschung und Entwicklung

TM 2.0
Technische Mitteilungen
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Forschung und Entwicklung

Möglichkeiten moderner Heiztisch-Mikroskopie bei Werkstoff- und Schadensfalluntersuchungen

Von U. Brill, J. Buntenbach und N. Eckhardt

Im Vergleich zur konventionellen Auflichtmikroskopie erlaubt die Heiztisch-Mikroskopie die in-situ-Beschreibung von festen und schmelzflüssigen Werkstoffen in Abhängigkeit von der aktuell vorliegenden Temperatur. Dies ist sowohl im Gleichgewichtszustand (lange Haltezeit) als auch im "extremen" Ungleichgewichtszustand (schnelle Aufheizung bzw. schnelle Abkühlung) möglich. Besonders interessant hierbei ist, dass auch Reaktionsabläufe über verschiedene Zwischenstufen genau studiert und analysiert werden können und somit zu einem tieferen Verständnis der tatsächlich wirkenden Mechanismen führen.

Die klassische Methode, Werkstoffe auf Untersuchungstemperatur in Öfen aufzuheizen und über eine beschleunigte Abkühlung gewissermaßen diesen Zustand für die Mikroskopie "einzufrieren", hat den Nachteil, dass Reaktionsabläufe, insbesondere komplexer Natur, sich nicht automatisch in ihrer Abfolge erschließen. Des Weiteren ermöglicht die in-situ-Beobachtung natürlich eine sehr viel präzisere Bestimmung von Temperaturen und Zeiten für Umwandlungs- und Ausscheidungsvorgänge.

Im Folgenden sind auf den jeweiligen Aggregatzustand bezogenen besonderen Untersuchungsmöglichkeiten der Heiztisch-Mikroskopie detailliert dargestellt:

Untersuchungsmöglichkeiten im festen Zustand

 

  • Qualitative und quantitative Ermittlung von Ausscheidungs- und Umwandlungsvorgängen in metallischen Gefügen als Funktion von Temperatur und Zeit (→ Kinetik);
  • qualitative und quantitative Ermittlung des Kornwachstumverhaltens als Funktion von Temperatur und Zeit (→ Kinetik);
  • qualitatives Verhalten von Dispersoiden in metallischen Gefügen;
  • qualitative Beschreibung von Reaktionsabläufen;
  • qualitative und quantitative Beschreibung von Oberflächenreaktionen (Oxidation, Aufkohlung, Nitrierung etc.) sowie anderer Korrosionsvorgänge;
  • Beobachtung von Beschichtungen gerade unter thermozyklischer Beanspruchung (TBCs, MCrAlYs etc.);
  • qualitative Ermittlung der Temperaturwechselbeständigkeit von massiven Körpern und Verbundwerkstoffen.

(...)

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23.04.2010

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