Prakt. Met. Sonderband 47 (2015) 161
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Bild 1: Gefügebilder von Ni-Ti-Legierungen (Lichtmikroskop, Differentialinterferenzkontrast). Links: Ungeätzte
Probe; durch die Topographie sind einzelne Körner bereits nach dem Polieren erkennbar; Mitte: Mit verdünnter,
flusssäurehaltiger Ätzlösung geätzte Probe; einige Korngrenzen bleiben undeutlich; Rechts: Mit GD-Plasma behandelte
Probe; alle Konrgrenzen sind deutlich zu erkennen.
© Darstellur®
untersuchten
den Materia 3.2 Darstellung des Gefiiges mehrphasiger Cu-Zn-Legierungen (Diffusionspaar)
Hintergrund der Versuche am Legierungssystem Cu-Zn war im vorliegenden Fall, mit Hilfe von
Diffusionspaaren die Reihenfolge der Bildung der intermetallischen Phasen B-Messing und 7-
Messing zu kliren und deren Schichtdicken zu quantifizieren. Weiterhin war es notwendig, die
eel als Proben so zu priparieren, dass die sich wihrend der Bildung der beiden Phasen einstellenden
chili u Konzentrationsprofile im Diffusionsbereich mittels energiedispersiver Rontgenspektroskopie
Extflen (EDX) gemessen werden konnen. Dazu wurde ein Diffusionpaar aus den Phasen des Systems Cu-
apr Zn o-Messing (37 at% Zn) und e-Phase (83 at% Zn) durch Diffusionsschweillen hergestellt und zur
Beschleunigung der Diffusion bei erhöhter Temperatur ausgelagert.
Für die Auswertung der Schichtdicken der vorliegenden Phasen ist eine präzise Erkennbarkeit der
: - Phasengrenzen erforderlich. Eine einfache Trennung der Phasen aufgrund des Massenkontrasts bei
ae, Untersuchung im Rasterelektronenmikroskop ist jedoch nicht ausreichend, da Cu und Zn im
i Periodensystem benachbarte Elemente sind und daher beinahe identischen Materialkontrast
ay yi aufweisen. Folglich ist eine metallographische Präparation unumgänglich. Für die Bestimmung der
Ss i Konzentrationsprofile mittels EDX muss die Probenoberfléche aber auch frei von Atzriickstinden
ne, il sein, weshhalb z.B. Niederschlagsitzungen nicht in Frage kommen. Eine besondere Schwierigkeit
ie ee stellt im vorliegenden Fall zudem das gleichzeitige Auftreten der a-, B-, y- und &- Phasen dar, da
vile i Zn-reiche Materialien anderer Atzmittel als Cu-reiche Materialien bediirfen (NaOH-Lsg. bzw.
Wesel i Kupferammonchloridlésung in NH3, siehe Tabelle 1). Zudem handelt es sich bei der Ätzung mittels
yeh tds Kupferammonchlorid um eine Niederschlagsitzung, die bei den anschließenden EDX-Messungen
Bin im vorliegenden Fall zur Artefakten führen kann. Eine optische Trennung aller Phasen durch
} wy chemisches Atzen konnte auch mit groBem experimentellem Aufwand nicht reproduzierbar erreicht
i werden. Als Vergleich zur Praparation mittels GD-Plasma wird daher in diesem Fall nur das beste
b Ergebnis, die Atzung der Zn-reichen Phasen mittels NaOH, herangezogen (Bild 2). Nach dem
i Atzen mit NaOH sind die y- und die &- Phase anhand Ihres Kontrasts zwar klar zu unterscheiden,