Prakt. Met. Sonderband 47 (2015) 159 
Gefiigepriparation mittels Glimmentladungsplasma am Beispiel von 
ENTS Ni-Ti, Cu-Zn und einer Ni-Basislegierung 
A. Undisz, K. E. Freiberg, A. Seide, T. Koenen, M. Rettenmayr 
Friedrich-Schiller-Universitit, Jena 
fam besten 
Kann. 1 Einführung 
rer bzw. 
Strukturen Die Darstellung des Gefüges für die Beurteilung von Werkstoffen ist eine anspruchsvolle Aufgabe, 
die je nach Legierungssystem an aufwendige Präparationsmethoden sowie persönliche Erfahrung 
und Präparationsgeschick geknüpft ist. Probleme verursachen z.B. die Bildung von Verformungs- 
schichten beim mechanischen Abtrag, unzureichendes Anätzen des Gefüges aufgrund hoher 
chemischer Werkstoffbeständigkeit oder die Bildung von Artefakten während des chemischen / 
elektrochemischen Ätzens [1, 2]. Eine Alternative zur Vermeidung dieser Probleme ist der Einsatz 
nn defokussierter Ionenstrahlen. Verformungsschichten können im Idealfall entfernt und Gefüge ohne 
pr ae chemisches oder elektrochemisches Atzen sichtbar gemacht werden. Problematisch sind jedoch die 
* Size geringe Größe der präparierten Fläche, die Möglichkeit der Probenschädigung aufgrund der Energie 
Hot 3 der beschleunigten defokussierten Ionen (>1keV) und in einigen Fallen auch geringe Abtragsraten. 
Hen Eine Alternative zu defokussierten Ionenstrahlen bietet die Nutzung eines Glimmentladungsplasmas 
HE LAS ("glow discharge“; GD-Plasma) mit deutlich geringeren Ionenenergien bei gleichzeitig höherer 
Ionenanzahl [3]. Als Konsequenz ergibt sich eine höhere Abtragsrate bei geringerer Proben- 
schädigung. In aktuellen Arbeiten verschiedener Arbeitsgruppen wurde die prinzipielle Nutzbarkeit 
des Verfahrens zur Darstellung von Gefügen demonstriert [4, 5]. In der vorliegenden Arbeit wird 
die universelle Anwendbarkeit der Technik an verschiedenen Legierungssystemen untersucht. Die 
Ergebnisse werden mit denen konventioneller Präparation verglichen. Ausgewählt wurden drei 
Mor af Legierungssysteme, die konventionell aufgrund von Artefaktbildung bei chemischem Ätzen (Ni- 
N Ti), stark inhomogenem Atzverhalten und geringem Massekontrast (mehrphasiges Cu-Zn) und 
hoher chemischer Beständigkeit (Ni-Basislegierung „Hastelloy C 276‘) nur mit erhöhtem Aufwand 
zu präparieren sind. 
(ustrustr 
a 2 Material und Methoden 
Die verschiedenen Materialien wurden durch mechanisches Schleifen und anschlieBend durch 
mechanisches Polieren (Ni-Ti und Cu-Zn) bzw. elektrochemisches Polieren (Hastelloy 276) fiir das 
Atzen vorbereitet. Zum Vergleich wurden polierte Proben eines jeden Materials entweder chemisch 
geätzt oder mittels GD-Plasma behandelt. Details zum chemischen Atzen und zur Behandlung mit 
GD-Plasma sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Die Préparation mittels GD-Plasma wurde in einem 
Glimmentladungsspektrometer (GDA 750, Spektruma Analytik GmbH) bei einem 
Anodendurchmesser von 2,5mm und druckgeregelt durchgefiihrt. Geeignete Anregungsparameter 
fir das GD-Plasma wurden mit Hinblick auf reproduzierbares Ziinden und stabiles Glimmen des 
Plasmas gewählt. Da in der vorliegenden Arbeit die universelle und einfache Nutzbarkeit von GD-