Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm

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M: Metallphysik

M 3: Plastizität II

M 3.8: Vortrag

Montag, 27. März 2000, 17:00–17:15, H16

Die Bestimmung der lokalen mechanischen Eigenschaften mikrostruktureller Werkstoffe mittels Nanoindentierungen und vergleichender FE-Simulationen — •Mathias Göken — Universität des Saarlandes, FB 15 Werkstoffwissenschaften Geb 43B, Postfach 151150, D-66041 Saarbrücken

Tiefenregistrierende Nanoindentierungsverfahren werden seit einiger Zeit erfolgreich zur Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften dünnster Schichten eingesetzt. Durch die Kombination eines Nanoindenters mit einem Rasterkraftmikroskop (NI-AFM) können auch die mechanischen Eigenschaften (Härte, Elastizität) kleinster Bestandteilen (Ausscheidungen, Zweitphasen) in mikrostrukturellen Werkstoffen untersucht werden.

Um quantitativ zuverlässige mechanische Kenngrössen für einzelne Phasen zu erhalten sind verschiedene Einflüsse, wie das pile-up Verhalten und die plastische und elastische Anisotropie zu beachten. Der Einfluss der umgebenden Phase auf die Indentierungsmessung wurde mit Finite Elemente (FE) Rechnungen von Indentierungsprozessen untersucht. FE Simulationen sind auch ein wichtiges Hilfsmittel um Fliessspannungen und Verfestigungskoeffizienten aus Nanoindentierungsmessungen extrahieren zu können. Pile-up Effekte, die oftmals zu Fehlern von bis zu 30% bei der Härtemessung führen, können damit wesentlich besser verstanden werden. Im Vortrag werden die Möglichkeiten und Grenzen der NI-AFM an Beispielen sehr harter MoSi-Legierungen und anderer intermetallischer Phasen diskutiert.