Prakt. Met. Sonderband 50 (2016) 229
ei beiden LTT- Quantitative Ermittlung von Gefiigestrukturinformationen mittels
ee in korrelativer Mikroskopie und EBSD an weichmagnetischen
, Docklage aus Verbundwerkstoffen für elektrische Maschinen
liegt bei beiden
ng aufgrund der Dominic Hohs, David Schuller, Tvrtko Grubesa, Tim Schubert, Ralf Löffler, Timo Bernthaler,
Dagmar Goll, Gerhard Schneider
. ; Hochschule Aalen, Institut fiir Materialforschung, Aalen
kstoff ist keine
‚halt aus. 1 Einführung
nbereich auf. Weichmagnetische Verbundwerkstoffe (SMC - Soft Magnetic Composites) sind von großem
Interesse für die nächste Generation Elektromotoren. Gegenüber heute verfügbarem Elektroblech
on LTT-Zusatz- haben SMC zwei wesentliche Vorteile: (1) SMC sind in hohen Stückzahlen zu komplexen Formen
$8 Vor allem der wirtschaftlich verarbeitbar. (2) SMC weisen bei hocheffizienten hochdrehende Elektromotoren
raturschweifun- geringere Verluste auf [1]. SMC basieren auf verpressten weichmagnetischen Pulverteilchen, die
ıg als Decklage mit einer elektrisch isolierenden Schicht als Oberflicheniiberzug umhiillt sind [2]. Nach dem
Pressvorgang wird eine Wärmebehandlung angeschlossen, um die Kaltverformung der
Pulverteilchen auszuheilen [3]. Als Limitierung besteht hierbei die thermische Stabilität der
isolierenden Beschichtung [4]. In der vorliegenden Arbeit wird die mikroskopische Untersuchung
von Ringbauteilen aus SMC-Materialien vorgestellt. Neben der Untersuchung der Gefiigestruktur
im ungedtzten Zustand zur Bestimmung der makroskopischen PartikelgroBenverteilung, kénnen
ung einer Sach- durch Ätzung Unterstrukturen sichtbar und quantitativ erfassbar gemacht werden. Mittels korrela-
tiver Mikroskopie lassen sich die Gefügedetails quantifizieren. Die Bestimmung der Gefügekenn-
daten für die Korngröße (Feret max.) und Kornform (Feret ratio) ermöglicht Rückschlüsse auf die
Herstellung und Eigenschaften der Ringbauteile. Dies wird exemplarisch über den Einfluss des
Pressdrucks auf die Gefügekenndaten gezeigt. Mittels EBSD-Messungen können Aussagen zu
Eigenspannungen und Versetzungsdichte im Gefüge getroffen werden [5, 6]. Hierzu werden ver-
schiedene Erholungsglühungen durchgeführt. Die quantitativen Gefügestrukturinformationen
and Materials werden mit den magnetischen Eigenschaften der SMC-Ringbauteile inklusive deren Verlustver-
halten korreliert. Über ein besseres Gefüge-Eigenschaftsverständnis sind maßgeschneiderte Werk-
ıki, N., Kubo, stoffe möglich. wodurch die Verlustleistung reduziert werden kann.
. Hofmann, M. 2 Experimentelle Durchführung
Iforschung und Fir die Untersuchungen wurde kommerzielles SMC-Pulver verwendet. Dieses wurde im ersten
Schritt als Schüttgut im eingebetteten Zustand untersucht, um die Eigenschaften des Ausgangs-
er Metallogra- zustands zu bestimmen. Im weiteren Verlauf wurde das Ausgangspulver in einer hydraulischen
für Material- Presse bei verschiedenen Drücken von 200, 400 und 800 MPa zu Ringkörpern mit einem Außen-/
Innendurchmesser von 40/30 mm verpresst. Nach dem Verpressen wurden die Proben einer
Wärmebehandlung unterzogen. Die Wärmebehandlung fand in einem Laborofen unter reduzie-
indringprüfung render Atmosphäre statt. Verwendet wurden Temperaturen zwischen 400°C und 800°C bei einer
ıren, Beuth Haltezeit zwischen 30 min und 20 h. Für die Analyse der Mikrostruktur wurden aus den Ringen
Segmente in Form von Probenquerschnitten herausgetrennt und durch metallographische Methoden
präpariert (Struers RotoPol-31). Zur Vermeidung von Ausbrüchen und daraus verursachten
