184 Prakt. Met. Sonderband 52 (2018)
detektoren verwendet. Die hohe Transparenz von reinem Be für Röntgenstrahlung führt zu
einem verbesserten Kontrast in der Bildgebung des Patienten oder des entsprechenden
Objekts. Während des Einsatzes als Fenstermaterial bei Röntgenröhren muss das Material
thermischer Zyklierung von einigen hundert Grad Celsius bei gleichzeitiger Beaufschlagung
mit Druck, durch die Druckdifferenz zum Hochvakuum, innerhalb der Röntgenröhre
widerstehen [3,4]. 1 RESU
Beryllium hat aufgrund seiner starken optischen Anisotropie ausgezeichnete
Voraussetzungen für lichtmikroskopische Aufnahmen mit polarisiertem Licht. Die 11 Opts.
mechanische Charakterisierung des Materials erfolgt durch tiefenregistrierende
Harteprifung. 1 Ze
Das Ziel dieser Arbeit besteht darin, die Möglichkeiten der metallographischen fh Zuß
Untersuchung von Röntgenaustrittsfenstern aus Be aufzuzeigen und die Erkenntnisse m
bezüglich des Gefüges den mechanischen Ergebnissen der Nanoindentation kr
gegenüberzustellen. wr :
Fol
2. MATERIAL UND METHODEN pitt
Die Probe wurde aus einem Réntgenaustrittsfenster einer Hochleistungsréntgenréhre quer [res
zur Walzrichtung herausgetrennt. Bei der Herstellung dieser Fenster wird Be- Pulver bei vorallem
Temperaturen im Bereich von 1000 °C heißgepresst und danach über der Rekristallisations- piden Kal
temperatur gewalzt. Beryllium besitzt eine hexagonale (hdp) Kristallstruktur mit einem sehr weiches €
niedrigen c/a Verhältnis von 1.568 [2]. Die Reinheit von Be in Röntgenaustrittsfenstern liegt Bild 1 me
bei über 98.5%, wodurch eine hohe Transparenz für Röntgenstrahlung gewährleistet wird. Deformat
Den weitaus größten Anteil der Verunreinigungen bildet BeO, welches sich aufgrund von findeuten
eingeschlepptem Sauerstoff durch die Pulvermetallurgie bildet. Das in dieser Arbeit Und it S
verwendete Material wurde am Karlsruher Institute of Technologie (KIT) am Institut für fefenregl
Angewandte Materialen — Werkstoff und Biomaterialen (Fusionsmateriallabor) in einem, [ese
speziell flr die metallographische Préparation konzipierten Handschuhkasten (engl.: Glove komonen
Box) und unter stetiger Absaugung präpariert. Die mechanische Probenentnahme erfolgte
trocken und die Verwendung von Schneidölen innerhalb der Glove Box war nicht möglich.
Der Trennvorgang wurde mit langsamen Vortrieb und geringer Drehzahl durchgeführt um
die entstehende Deformationszone zu minimieren. Beryllium neigt bei mechanischer
Bearbeitung zu ausgeprägter Zwillingsbildung, welche eine Auswertung hinsichtlich der
Kornorientierung im polarisierten Licht unmöglich machen. Die Deformationszone kann
hierbei bis über eine Tiefe von 40 um reichen und muss danach durch Schleif- und
Polierschritte entfernt werden [1,4]. Die Probe wurde nach dem Trennen bis zu einer
Körnung von 1200 mechanisch geschliffen und folgend mit 9 um für 30 min, 3 um für 6 min
und mit 0.04 um kolloidaler Si-Suspension (OPS) für 2 min poliert.
Die lichtmikroskopischen Aufnahmen erfolgten an einem Zeiss Axio Imager.M1m. Es
wurden Aufnahmen im differentiellen Interferenzkontrast mit zirkular polarisiertem Licht
(C-DIC) sowie Aufnahmen mit linear polarisiertem Licht durchgeführt. Für die elektronen-
mikroskopischen Aufnahmen wurde ein FEI Versa 3D Dual Beam verwendet. Die Messung
der Elektronenrückstreubeugung (eng. EBSD) erfolgte an ein EDAX Hikari XP System und
einer Spot Size von 1.0 sowie mit 4 x 4 Binning. Die Beschleunigungsspannung betrug
15 kV und der Arbeitsabstand 10 mm. Die EDX Analyse wurde an einem Zeiss Evo50 mit
einem X-MaxN Detektor von Oxford Instruments durchgeführt. Die Beschleunigungs-
spannung betrug hierbei ebenfalls 15 kV.
Die mechanische Charakterisierung mittels Nanonindentationsversuche erfolgte an einem
G200 Nanoindenter von Keysight-Tec. Es wurde dabei eine dreiseitige Berkovich Spitze aus
