72 Prakt. Met. Sonderband 47 (2015)
2 Material und Experimentelles
Bei dem untersuchten Material handelt es sich um die Stahlgusslegierung Fe79.,4Cr13Mo5V1Cl1.,6 "
(Massenanteil in 9%). Dafür wurden Elemente hoher Reinheit (min. 99,9 %) unter Argon- £
Atmosphire in einem Induktionsofen (Balzer) aufgeschmolzen und bei einer Temperatur von ca. V
1550 °C in eine Kupferkokille gegossen. Dabei entstanden Gussplatten mit den Maßen (70 x 120 x ov
15) mm3. Die durchschnittlichen Erstarrungsgeschwindigkeiten betrugen 10...70 Ks, wodurch sich es
das in Bild 1 gezeigte dendritische Gefüge, bestehend aus Austenit, Martensit und einem komple- :
xen Karbidnetzwerk (Mischkarbide vom Typ M,C und M-Cs, wobei M = Mo, V, Cr), ausbildet. :
Um fiir die Indentierungsversuche geeignete Austenitgebiete auszuwihlen und nach einer Indentie- Kk
rung die Oberfläche zu untersuchen, wurde das Gefüge zum einen am Lichtmikroskop (LM, Rei- nl
chert MfF3 A, Leica) und zum anderen am Rasterelektronenmikroskop (REM, Leo 1530 Gemini
und Ultra 55 plus, Zeiss) mit einem verbundenem Detektor (Nordlys 2, HKL Channel 5, Oxford i
Instruments) zur Elektronenriickstreubeugungs(EBSD)-Analyse charakterisiert. Die Oberflächen
der 2 mm dünnen Proben, welche aus dem Gussblock herausgetrennt wurden, wurden vor der In- r=
dentierung geschliffen und poliert (letzter Schritt Vibrationspolieren, MasterMet2, Buehler). Um
die Phasen sowie deren kristallographische Orientierungen mittels EBSD zu bestimmen, wurden die
Proben mit einer Primärenergie von 20 kV und einer Kippung von 70° vor und nach der Indentie-
rung untersucht.
Mikroindentierungstests wurden am Vickers-Mikrohärteprüfgerät (HMV-2, Shimadzu) durchge-
führt. Dafür wurde ein Diamant in Form einer Vickerspyramide mit einer quadratischen Grundflä-
che und einem Nennwinkel von 68° genutzt. Die maximale Last betrug 250 mN. Nano-
indentierungsexperimente wurden kraftkontrolliert mit einer konstanten Lastrate von 20 uN/s bis zu
einer Maximalkraft von 1 mN mittels eines im Ultra 55 plus eingebauten Nanoindentierungssystems
(UNAT-SEM 2, ASMEC) realisiert. Dafiir wurden zwei Indenter mit einer dreiseitigen Diamantpy-
ramidengeometrie eingesetzt: der Berkovich-Indenter mit einem Nennwinkel von 65,3° und einem
Spitzenradius von 540 nm sowie der spitzere Cube-corner-Indenter mit einem Winkel von 35,3°
zwischen Mittelachse und Fliche und einem Spitzenradius von 110 nm. Es wurden mindestens fiinf
Messungen je Austenitkorn mit dem gewählten Nanoindenter durchgeführt.
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Bild 1: Lichtmikroskopische Aufnahme des mit Beraha I geiitzten Gussgefiiges der Stahlgusslegierung ¢ N
Fe79.4Cr13Mo5VI1C1.6 oo
