174 Prakt. Met. Sonderband 38 (2006) 
vergleicht die Teilchenvolumina mit dem Volumen der Kugel gleicher Oberfläche (S). Je 
näher die Teilchen der idealen Kugel sind, desto näher sind die Faktoren dem Wert 1. Die 
eingeschlossenen Poren und die raue Kontur erhöhen die Oberfläche des Teilchens, und 
verkleinern dadurch den Formfaktor 1. Demzufolge besitzt auch das Kugelgraphitteilchen 
GJS1 ein Wert des Formfaktors 1, der sich dem Wert für Temperkohle und 
Vermikulargraphitteilchen annähert. Der Formfaktor 2 beschreibt die Konvexität des 
Teilchens. Das GJV Teilchen besitzt die kleinste Konvexität, das glatte GJS2 Teilchen die 
größte. 
Die 3D-Analyse erlaubt durch die unterschiedlichen Teilchenparameter eine ausführliche 
Beschreibung der Struktur im dreidimensionalen Raum. 
3.3 CHARAKTERISIERUNG DER LAMELLENGRAPHITANORDNUNGEN MIT HILFE 
VON 2D- UND 3D-MESSFELDBASIERTEN PARAMETERN 
Die Lamellengraphitteilchen im Zentrum einer eutektischen Zelle wurden mit Hilfe der FIB- 
Tomographie analysiert und mit Hilfe der quantitativen Analysesoftware in 2D (a4i 
Analysis) und in 3D (MAVI) charakterisiert. Die REM-Aufnahmen der Gusseisenprobe [7] 
sind in die Abb. 2a und 2b zu sehen. Die Probe enthalt Lamellengraphit der Anordnung B 
sowie Ansitze von D-Graphit. Aus der mit Amira™ erfolgten 3D-Rekonstruktion der 
Graphitteilchen (Abb. 2c und 2d) im untersuchten Bereich sieht man die deutlichen 
Unterschiede in der Graphitmorphologie. Teilchen in D-Graphit sind wesentlich kleiner und b) 
haben vermutlich eine viel höhere Dichte. Bei der 2D-Analyse der Serienschnitte wurden 
mehr als 4000 Objekte analysiert. Die 3D-Analyse hat gezeigt, dass die meisten Teilchen, 31 
die man in den 2D-Schnitten beobachtet, in 3D zwei große komplexe Teilchen sind 
(Eulerzahl gleich -315 und -390). Die Anzahl der kleinen separaten 3D-Teilchen, die z.B. Tab 
vom Rand abgeschnitten sind, liegt bei ca. 250. Für B-Graphit in 2D wurden 2700 Teilchen Pz 
charakterisiert, in 3D sind das ein großes Teilchen mit hoher Konnektivität (X = -574) und 
ca. 50 kleinere Teilchen. 
Dadurch dass diese Lamellengraphitteilchen im Raum fast alle miteinander verbunden 
sind, kann man keine teilchenbasierten Parameter anwenden. Die Lamellen- 
graphitmorphologie wird mit Hilfe messfeldbasierter Parameter charakterisiert (Tabelle 3). 
Für die isotrope Struktur können Volumenanteil (Vv), spezifische Grenzflache (Sy) und das 
spezifische Integral der mittleren Krümmung (Mv) aus 2D-Gefügeaufnahmen nach 
stereologischen Gleichungen ermittelt werden [4]. Der in 2D und 3D ermittelte 
Volumenanteil und spezifische Grenzfläche stimmen für beide Graphitanordnungen 
überein. Das ist allerdings nicht der Fall für My und ist daher Gegenstand weiterer 
Untersuchungen. Die spezifische Grenzflache Sy fur Lamellengraphit ist im Vergleich zu 
anderen Graphittypen am größten (> 0,1 pm?um?®) [14]. Fur den Vergleich der 
Lamellengraphitanordnungen B und D ergibt sich ein etwa doppelt so großer Wert für D- 
Graphit. Für die Integrale der mittleren und totalen Krümmung ergibt dich für D-Graphit ein 
zehnfach höherer Wert als für B-Graphit. Dadurch dass in den 2D-Schnitten fast alle 
Teilchen separat voneinander liegen, gleichen sich die Werte fiir Na und xa sehr. Bei der 
3D-Analyse wird die Konnektivität der Lamellengraphitteilchen berücksichtigt. Als Ergebnis 
ist die Teilchendichte sehr niedrig. Die Spezifische Eulerzahl xv ist für die 
Charakterisierung solcher Gefüge deutlich besser geeignet.