98 Prakt. Met. Sonderband 38 (2006)
Ar
. Nb
2 Experimentelles riti
2.1 Materialherstellung i
Die chemische Analyse der verwendeten Legierung ist in Tabelle 1 angegeben. Es handelt sich um et
einen Vergiitungsstahl, dem zur Gefiigefeinung und zur Ausscheidungshartung Ti, Nb und V zuge- un
setzt sind. Eine Bramme dieser Zusammensetzung wurde bei voestalpine Stahl in Linz gegossen und kui
auf eine Blechdicke von 6 mm ausgewalzt, wobei die Walzendtemperatur 900 °C betrug. Unmittel- in
bar nach dem letzten Walzstich wurde das Material durch Intensivkiihlung (anfangliche Kiihlrate ihr
ca. T0K/s) gehartet. Unterschiedliche Gefiigezustande wurden durch Anlassbehandlungen bei 200, me
300, 450, 550, 570, 610 und 700 °C eingestellt, die Haltedauer auf Temperatur betrug in allen Fallen mc
35 min. vo!
en
Tabelle 1: Zusammensetzung der verwendeten Legierung (in m-%). Fo
I — e
C Si Mn | Cr+Ni+ Mo | Ti+Nb+V Al Cu N | St
| ~0,15 | ~0,15 fl 122 ~0,1 0,040 0,5 0,0040 r.
Di
2.2 TEM-Untersuchungen K
u
TEM-Untersuchungen wurden am Kompetenzzentrum für Mikro- und Nanocharakterisierung der De
Austrian Research Centers in Seibersdorf durchgeführt. Dabei kamen ein Transmissionselektronen- ch
mikroskop PHILIPS CM 20 STEM und ein hochauflösendes Transmissionselektronenmikroskop TEC- Pr
NAI F20 zur Anwendung, die mit einer Beschleunigungsspannung von 200 kV betrieben wurden. Die na
Folien für die TEM-Experimente wurden durch mechanisches Schleifen und elektrolytisches Dünnen eir
bis zur Elektronentransparenz hergestellt und stammen aus der Vierteldicke-Position der Bänder, die un
Beobachtungsrichtung verläuft parallel zur Walznormalenrichtung. wi
2.3 SANS-Messungen Z
Zur Theorie der Kleinwinkelstreuung, insbesondere der Neutronenkleinwinkelstreuung, wird auf ein- Di
schlägige Literaturl® % verwiesen. Nachfolgend werden nur die wichtigsten Grundlagen skizziert: wi
Es liege ein System formgleicher Teilchen von unterschiedlicher GroBe R in verdiinnter Losung vor, at
z. B. Ausscheidungen in einer Matrix. Beim SANS-Experiment wechselwirken die Neutronen des
einfallenden Strahls (Wellenldnge A, Primarintensitat ly) mit den Kernen und den magnetischen
Momenten der Probenatome. Die gestreute Intensität / wird in Abhängigkeit vom Streuvektor ¢ -
ermittelt (q = |g| = 47 sin 9/1, 9... Beugungswinkel). Der Verlauf /(g) in der Umgebung von q = 0
(Kleinwinkelbereich) ist nun eine Folge der Form, Art und Größenverteilung der Ausscheidungen -
00 R
Ig) x (8m)? | V(R)DV(R)IF(q, R)PdR, (1) für
R=—0 st.
wobei An der Streulingenkontrast zwischen Matrix und Ausscheidungen ist, V(R) gibt das Volumen ge
von Ausscheidungen der GroBe R an, Dy(R) ist die TeilchengréBenverteilung, somit bezeichnet EC
Dy(R)dR das Volumen der Teilchen im Größenintervall zwischen R und R + dR und F(q, R) Mm
ist die Formfaktor genannte Fouriertransformierte der Teilchengeometrie und enthält die gesamte &¢
Information zur Form der Ausscheidungen. Ziel der Kleinwinkelstreuexperimente ist es, bei bekannter he
Form F(q,R) und bekanntem Streulängenkontrast An der Ausscheidungen, aus der gemessenen A
Intensität /(q) die Teilchengrößenverteilung Dy(R) zu ermitteln. :