De „Pendel en Vindt“ - Correlatieve Integratie voor Licht en Elektronenmicroscopen voor de Analyse van Materialen door Carl Zeiss

Besproken Onderwerpen

Inleiding
Materiaal
Apparatuur
Toepassing
Resultaten

Inleiding

Blinkt het Kneedbare Ijzer (ADI) van Austempered door sterkte, slijtageweerstand en hardheid uit - kenmerken die tot ADI het materiaal van keus voor gebruik in verbrandingsmotoren en versnellingsbakcomponenten maken. Dit betekent dat de veiligheidsaspecten ook geïmpliceerd naast zuiver functionele aspecten zijn. Om deze reden, moeten de veranderingen in het ADI productieproces met betrekking tot de kenmerken van het materiaal worden gecontroleerd en moeten systematisch worden geoptimaliseerd. Voor de gebruiken de micro en nanoscopic analyse van de structuur en precipitations, wetenschappers zowel typisch licht als elektronenmicroscopen. Tot op heden, echter, is er geen mogelijkheid geweest om gebieden van belang zonder twijfel opnieuw te vestigen wanneer het overbrengen van de steekproef van het licht aan de elektronenmicroscoop of vice versa. De „Pendel & Vindt“ - de interface voor de correlatieve microscopie in de aanbiedingen van de materialenanalyse een makkelijk te gebruiken oplossing, die naadloze integratie van deze twee bijkomende technologieën voor het eerst toestaan.

Materiaal

Engels-gjs-1200-2 volgens EN 1564 van DIN. Is het Kneedbare Ijzer (ADI) van Austempered een familie van op ijzer-gebaseerde materialen, die onder verschillende processen door thermische behandeling (zogenaamde austempering) van knoestig gietijzer kunnen worden verkregen. ADI is bekend voor zijn uitstekende sterkte, slijtageweerstand en hardheid. De uiteindelijke treksterkte van min. 1200 MPa en verlenging bij breuk van min. 2% resulteert in een rendabele oplossing die vergelijkbare prestaties verstrekken aan aluminiumlegeringen met hoge weerstand (per eenheidsgewicht) of zelfs staal.

Apparatuur

De huidige onderzoeken werden gedaan op een lichte microscoop van ZEISS Axio Imager.M1 met gemotoriseerd die stadium, SUPRA™ 40VP Gebied emissie-SEM (FE-SEM) met een detector AsB® wordt uitgerust, SUPRA™ 55VP FE-SEM met een AsB® en Bruker Quantax 200 EDS detectors.

in het algemeen, om het correlatieve werkschema toe te laten, zouden de volgende punten moeten worden vervuld:

  • De Lichte microscoop rustte met digitale camera uit en motoriseerde stadium van Imager Axio, Waarnemer Axio en de Stereofamilies van de Ontdekking met overeenkomstige opzettende frames,
  • De elektronenmicroscoop van het Aftasten van EVO®, SIGMA, families SUPRA™, ULTRA en MERLIN® met een adapter van SEM voor de correlatieve microscopie,
  • Correlatieve houder,
  • De verenigbaarheidsvereisten van de Software.

Toepassing

Ondersteunend de tribological karakterisering was de belangrijkste onderzoekstaak een nauwkeurige beschrijving, met inbegrip van elementaire analyse, van de materialenmicrostructuur. Dit was, echter, slechts mogelijk met behulp van de correlatieve microscopie, omdat de (harde) precipitaten een systematisch onderzoek in de aftastenelektronenmicroscoop na (SEM) wordt onderzocht in de lichte microscoop slechts in het geval van een nauwkeurige verhuizing toestonden. Bovendien werd de taak meer ingewikkeld door het feit dat het slechts mogelijk was om de precipitaten in SEM met de backscatter elektronendetector (b.v. AsB®) te ontdekken.

Fig. 1. Lichte microscoopbeeld van ADI steekproef met een vergroting van ong. 400:1. Men kan ROI met de precipitaten zien.

Fig. 2. Het beeld van SE van het zelfde gebied zoals in Fig. 1. Het probleem om het zelfde gebied met SE opnieuw te vestigen wordt duidelijk.

De identificatie van de chemische samenstelling van precipitaten is mogelijk slechts door EDS. Aldus, is de nauwkeurige verhuizing van het gebied van (ROI) belang - om tijdrovende onderzoeken te vermijden - van groot belang. De „Pendel & Vindt“ - de correlatieve de microscopieoplossing van Carl Zeiss vervult precies deze toepassingsvereisten en staat micron-nauwkeurige verhuizing van ROI op metallographic steekproeven zelfs bij hoge vergrotingen die in zowel licht als elektronenmicroscopen toe, tot verdere EDS in SEM maken een kwestie van routine (figs.1-4).

Fig. 3. BSE beeld van het zelfde gebied zoals in Fig. 1.The de microstructuur in vergelijking met het beeld van SE duidelijk zichtbaar is.

Fig. 4. Het beeld van SE van het zelfde die gebied zoals in Fig. 1 met Mo overlapte, van Fe en van P afbeeldingen met EDS worden verkregen.

Resultaten

De matrijs bestaat fundamenteel uit bainite (in feite ausferrite), grafietknobbeltjes en uit individuele gebieden van behouden austenite. De precipitaten werden gevonden op deze gebieden. Na de verhuizing van de precipitaten in SEM met behulp van „Pendel & Vind“, werd het gebied afgetast met EDS voor Mo, Fe, P en C. De ruimteresolutie van EDS in dit experiment is beperkt om informatie over de nauwkeurige positie van de naburige elementen te verstrekken. Niettemin, toonden de EDS afbeeldingen aan dat Mo, P en C in het zelfde gebied worden gevonden, verifiërend het bestaan van ijzerfosfiden en molybdeen respectievelijk carbide. De slijtageweerstand stijgt door dergelijke harde precipitaten terwijl de hardheid vermindert.

Nota: De Mo (La) lijn (2.29 keV) de lijn en van S (Ka) (2.31 keV) mengen zich. Een versnellingsvoltage van 30 kV en een lange analysetijd worden vereist om Mo op te lossen.

Bron: Het „Microstructurele Onderzoek van Kneedbaar Ijzer Austempered (ADI) met „Pendel & Vindt“ Interface voor de Correlatieve Microscopie in de Analyse van Materialen“ door Carl Zeiss

Voor meer informatie over deze bron, te bezoeken gelieve Carl Zeiss.

Date Added: Apr 29, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 01:16

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit