Materialforschung mit Positronen: Von der Doppler-Spektroskopie zur

Der V-förmige Verlauf der Meßwerte ist bei beiden Messungen nahezu identisch. Die Werte
steigen mit vergleichbarer Steilheit von der neutralen Faser aus an. Durch die wesentlich geringere
Anzahl von Körnern im Meßvolumen der Positronen (~20) streut der S-Parameter jedoch
im Vergleich zu den Halbwertsbreiten der {200} Reflexe, die über ein größeres Volumen
mitteln (~4×10 4 Körner) deutlich stärker.
Die Linienverbreiterung der Reflexe des Zementits verläuft für stärkere Verformungen ähnlich
zu der des -Eisens (siehe Abbildung 4.28), zeigt jedoch in der Nähe der neutralen Faser
einen weicheren Verlauf und ein abgerundetes Minimum.
0.040
FWHM Fe C [Å]
3
0.035
0.030
0.025
0.020
{121}
{122}
0.015
0.010
0.005
Fe C 3
{312}
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
x [mm]
Abbildung 4.28: Linienverbreiterung dreier Reflexe des Zementits (Fe 3 C). Das Minimum in der Nähe der
neutralen Faser ist nicht so stark ausgeprägt wie beim -Fe.
Abbildung 4.29 zeigt eine direkte Korrelation zwischen S-Parameter und der Linienverbreiterung
der Beugungsreflexe. Die Halbwertsbreite des -Fe ergibt über den ganzen Bereich eine
lineare Abhängigkeit vom S-Parameter. Für Fe 3 C gilt dies erst ab S = 1.01. Bei geringerer
Verformung verhält sich der Zementit im Gegensatz zum -Fe weitgehend elastisch.
Die beiden hier verglichenen Meßgrößen sind für zwei voneinander unabhängige indirekte
Auswirkungen der Plastizität sensitiv: Der S-Parameter für die Konzentration von Defekten
mit offenem Volumen, die Änderung der FWHM als statistisches Maß für die Störung der
Gitterkonstanten.
Im direkten Vergleich der FWHM der -Phase von C45E und des S-Parameters zeigt sich die
selbe Abhängigkeit von der Meßposition auf der Probe. Hierbei messen die Positronen allerdings
in einem viel geringeren Volumen unter der Oberfläche als die Röntgenbeugung. Da die
Röntgenbeugung die wahre Dehnung im Meßvolumen wiedergibt, wird die schon in Spannungs-Dehnungs-Versuchen
festgestellte lineare Korrelation des S-Parameters mit der wahren
Dehnung bestätigt (siehe auch: Kapitel 4.1). Dies gilt uneingeschränkt für die ferritische Phase
und für stärkere Dehnungen auch für den Perlit im C45E.
Eine Messung der Plastizität über die Linienverbreiterung der Reflexe ist nur dann möglich,
wenn eine ausreichende Körnerstatistik im Meßvolumen vorhanden ist. Das hat starke Einschränkungen
bezüglich der untersuchbaren Probengeometrien und der erreichbaren Ortsauflösung
zur Folge.
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