Prakt. Met. Sonderband 30 (1999) 533
Zur vollstindigen Charakterisierung der in den Eisen- und Molybdénproben erzeugten schock-
induzierten Strukturdndungen wurden drei sich ergänzende mikroskopische Untersuchungs-
nn methoden erprobt. Die Untersuchung verformungsinduzierter Gleiterscheinungen auf der
kan Probenoberfläche erfolgte mit Hilfe des Differentiellen Interferenzkontrastes (DIK) im Auflicht-
al mikroskop, da sich diese Methode hervorragend zur Abbildung von feinen Oberflächenstufen wie z.
B. Gleitlinien eignet. Bei der Laserschockbehandlung von Metallen ist die Tiefenausdehnung der
N verformten Zone von besonderem Interesse. Da die Anwendung chemischer Ätztechniken auf
' kubisch-raumzentrierte Metalle nur für bestimmte Kristallorientierungen erfolgreich ist, wurde die
Ye Reichweite der Verformungszone unter Nutzung des Kristallorientierungskontrastes im Raster-
Fe elektronenmikroskop (REM) ermittelt. Die Methode, die bereits fiir die Untersuchung der beim
x ; Bohren mit Kurzpulslasern auftretenden Gefügeveränderungen erfolgreich eingesetzt werden konnte
ad Ibn. * (7, 8), wurde für die Gegebenheiten der Laserschockbehandlung weiterentwickelt. Zur Erzielung
or eines hohen Orientierungskontrastes mußten die zu untersuchenden Probenbereiche geglättet und
nding vor praparationsbedingte Verformungsschichten vollständig beseitigt werden. Die Herstellung ver-
jzerung der formungsfreier und kantenscharfer Querschnitte von schockbehandelten Eisen- und Molybdän-
proben erfolgte durch Ionenbeschuß unter flachem Winkel mit einer Jonenätzanlage RES010 der Fa.
BALTEC. Zum Vergleich der mit Hilfe des Kristallorientierungskontrastes ermittelten
Verformungszone mit dem Ausmaß der durch die Schockbehandlung bedingten Randschicht-
verfestigung wurde die Mikrohärte nach Vickers an Querschliffen parallel und senkrecht zur
toben. (Stab- laserbehandelten Probenoberfläche gemessen. Zur weitergehenden Charakterisierung der während
bis 500 um) des Verformungsprozesses ablaufenden mikrostrukturellen Prozesse wurden für ausgewählte
mm) wurden Proben transmissionselektronenmikroskopische (TEM) Untersuchungen mit Hilfe des Beugungs-
“ng wurde kontrastes durchgeführt. Durch Schleifen und anschließende Dünnung in einer Elektrolytstrahl-
der Proben- apparatur wurden dazu elektronentransparente Proben aus unterschiedlichen Tiefen unterhalb der
bereits durch laserbehandelten Probenoberfläche präpariert. Die Untersuchungen erfolgten mit einem
Elektronenmikroskop JEM 2010 der Fa. JEOL bei einer Beschleunigungsspannung von 200 kV.
yevörfahres- Lichtmikroskopische Untersuchungen
versvstem Die Laserbearbeitung mit zehn Laserpulsen im Bearbeitungsregime der eingeschlossenen Ablation
pape erzeugte sowohl an den vielkristallinen Eisenproben (Bild 2a) als auch an den einkristallinen
fh ir Molybdéanproben (Bild 3a) eine betrachtliche Eindellung der Probenoberfliche. Die Ausdehnung der
Klebeband 2 Eindellung stimmte dabei gut mit der durch den Laser belichteten Fläche überein. Bemerkenswert
spe ist, daß die Oberfläche der Eisenprobe stärker deformiert ist als die Oberfläche der Molybdänprobe.
liche wurde Durch den Einsatz der Methode des DIK im Auflichtmikroskop wurden an der Oberfläche
rie laserbehandelter Eisenproben scharf lokalisierte und deutlich ausgeprägte kristallographische
In DE im Abscherungen erkennbar (Bild 2b), die vermutlich durch die schockinduzierte Bildung von
oo | Verformungszwillingen hervorgerufen wurden. Analoge Untersuchungen an der Oberfläche laser-
a behandelter Molybdéanproben zeigen vor allem am Rand des deformierten Gebietes typische
Oberfldchenstufen (Bild 3b), die sich zwei unterschiedlichen Verformungsmechanismen zuordnen
- lassen. Einerseits findet man feine, leicht wellige Gleitstufen, die bevorzugt entlang der <100>-
«mb Richtungen verlaufen und somit die Gleitung auf Kristallebenen vom Typ {110} anzeigen.
Andererseits erkennt man scharf begrenzte, zickzackförmige Oberflächenstufen, die mit mech-
anischer Zwillingsbildung auf verschiedenen {112}-Kristallebenen in Verbindung gebracht werden
können.
