74 Prakt. Met. Sonderband 47 (2015)
Oberflicheninhomogenititen konnen die Anfangswerte einer Messung beeinflussen. Daher wurden x
die Daten erst ab einer Krafteinwirkung von 0,1 mN aufgetragen. Betrachtet man die gepunkteten 5
Kurven, wird deutlich, dass sich der ursprüngliche Anstieg an einem bestimmten Punkt, auch als ;
„Pop-in“ bezeichnet, plötzlich ändert. Anschließend können weitere Unstetigkeiten, in Bild 3a) 1
durch Pfeile markiert, beobachtet werden, was sich unabhängig vom Indenter zeigt. Die Messdaten {
vor der ersten Anstiegsianderung folgen der Kontakttheorie nach Hertz, welche den Kontakt zwi- LC:
schen einer Kugel und einem elastischen Halbraum beschreibt [14]: I
P = 2B JRepitzeh®- 2) \
Dabei handelt es sich bei P um die Last, bei E* um den effektiven E-Modul, bei Rspitzze um den Ra- o
dius der Indenterspitze und bei h um die Eindringtiefe. Der effektive E-Modul bezieht sich auf den fr
E-Modul, E, und die Poissonzahl, v, des Indenters (I) und des Austenits (A) und setzt sich wie folgt gt
zusammen [14]:
1 a-v? a-v3)
BAER ©®
Das theoretisch berechnete Kontaktverhalten nach Hertz wird als durchgezogene Linien im P-h-
Diagramm dargestellt. Es ist sichtbar, dass die Messdaten diesen Funktionen nach der ersten Unste- i
tigkeit nicht mehr folgen. Da Hertz mit seiner Theorie das elastische Kontaktverhalten erklärt, kann F ;
davon ausgegangen werden, dass es sich bei der ersten Anstiegsinderung um den Ubergang von | A
elastischer zu plastischer Deformation handelt. LJ
a) 1,0 En
08 Leen
N munge
Zz .
E 0,8 0a
a.
5 04- Danks:
x
; Martin
0.24
-ube corner
N creeper
0,00 004 008 012 016
Eindringtiefe h (pm)
Bild 3: Ergebnisse der Nanoindentierungsexperimente: a) reprisentative Last-Eindringtiefe-Kurven fiir Auste-
nit gemessen mittels Berkovich- und Cube-corner-Indenter im Vergleich zu berechneten Kurven nach der
Hertz‘schen Kontakttheorie; b) REM-Aufnahme von Berkovich-Eindruck: ¢) und d) REM-Aufnahmen von
Cube-corner-Eindriicken
Bei nachtriglichen REM-Betrachtungen der durch Nanoindentierung deformierten Probenoberflé-
chen, wurde bei mehreren Eindriicken, welche mit dem Cube-corner-Indenter eingebracht wurden,
die Bildung eines nadelférmigen Reliefs beobachtet (siehe Pfeile in Bild 3d) und mittels EBSD-
Messungen als Transformation des Austenits in a‘-Martensit nachgewiesen. Dies deckt sich mit der
in der Literatur beschriebenen Beziehung zwischen dem Auftreten zweiter und weiterer Pop-ins der
P-h-Kurve und einer induzierten Martensitbildung des metastabilen Austenits. Die Pop-ins werden
als eine lokale geometrische Entfestigung beschrieben. Dies kann entweder durch eine
martensitische Phasenumwandlung oder aufgrund der Bildung von Deformationszwillingen verur-
sacht werden. Beide Verformungsmechanismen basieren auf einer Auswahl bevorzugter Orientie-
