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Vortrag

Atomsondetomographie: Möglichkeiten der Charakterisierung und ihrer Probenvorbereitung

Mittwoch (16.09.2020)
13:50 - 14:10 Uhr

Die Atomsonden-Tomographie (APT) ist eine Charakterisierungsmethode, die eine dreidimensionale analytische Abbildung von Materialien mit atomarer Auflösung ermöglicht. Einzelne Atome werden durch ein elektrisches Feld aus einer nanometergroßen nadelförmigen Probe verdampft. Nach dem Zerfall der Probe werden die Raumkoordinaten jedes Atoms und ihre Flugzeit verwendet, um die dreidimensionale Rekonstruktion des Materials mit seiner chemischen Identität zu erstellen.

In diesem Beitrag wird die Vielfalt der Charakterisierungsmöglichkeiten von APT für verschiedene Anwendungen in der Materialwissenschaft dargestellt. Bei hochfesten niedrig legierten Stählen (HSLA) beispielsweise, erfordern die komplexen Ausscheidungsprozesse bei thermo-mechanischen Behandlungen das hohe Auflösungsvermögen von APT für die Optimierung von Mikrolegierungen. Aufgrund der Nanometerskala und der relativ geringen Dichte dieser Ausscheidungen wurde eine kombinierte Methodik von metallographischem Ätzen und Ausscheidungseinkapselung entwickelt, die eine bessere Statistik ermöglicht. Eine weitere offene Frage bei der Entwicklung von HSLA-Stählen ist die Stabilisierung von Austenit durch Nickelzugabe. Die Verteilung von Nickel in der Mikrostruktur wurde durch eine gezielte korrelative Mikroskopieanalyse einschließlich der Rückstreuelektronenbeugung (EBSD), der Transmissions-Kikuchi-Beugung (TKD) und der Rastertransmissionselektronenmikroskopie (STEM) gemessen. Bei perlitischen Stählen zeigen wir die Verwendung von APT zur Analyse der Auflösung von Zementit in stark gezogenen Drähten. Neben Stählen zeigen wir den Vorteil der ortsaufgelösten analytischen atomaren Auflösung von APT für die Untersuchung der Phasentrennung in Co-Cu-Legierungen; und in Ti(C,N) und Zr(C,N) Hartschichten, für die Analyse von Korngrenzen, um den Unterschied in ihrem mikromechanischen Verhalten zu verstehen.

Sprecher/Referent:
Dr.-Ing. Jenifer Barrirero
Universität des Saarlandes
Weitere Autoren/Referenten:
  • Lucia Campo
    Universität des Saarlandes
  • Johannes Webel
    Universität des Saarlandes
  • Killang Pratama
    Universität des Saarlandes
  • Idriss El Azhari
    Universität des Saarlandes
  • Dr. Elena Brandaleze
    National Technical University San Nicolas
  • Prof. Dr. Christian Motz
    Universität des Saarlandes
  • Prof. Dr. Frank Mücklich
    Universität des Saarlandes