Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005

LösungenL27: Nanoindentierungsversuche an VerbundwerkstoffenL27: Nanoindentierungsversuchean W/Cu-Mikro- undNano-VerbundwerkstoffenZwei Methoden, sehr hohe Festigkeiten in Werkstoffenzu erzielen, wurden am Erich-Schmid-Institutmiteinander kombiniert, nämlich die Verwendungvon Verbundwerkstoffen (Composites) unddie Kornverfeinerung. Dazu wurde ein Composite,der aus W-Teilchen, eingebettet in eine Cu-Matrix,bestand, in mehreren Stufen einer extrem hohenplastischen Verformung unterzogen. Dadurchwurden die W-Partikel und die Matrixbereiche vonursprünglich einigen Mikrometern auf wenige zehnNanometer verkleinert, was zu enormen Festigkeitssteigerungenführte. Die Strukturverfeinerungwurde durch Rasterelektronenmikroskopie gezeigt(s. Abb. 1).Nach sehr hohen Verformungen wurde eine Sättigungerzielt, insofern, als weitere Verformung keineerkennbare weitere Strukturänderung bewirkte.Dieser Befund ist Gegenstand aktueller Forschungen.Eine Fragestellung dabei ist, ob und wie sichdie lokalen mechanischen Eigenschaften der einzelnenBestandteile W-Teilchen und Cu-Matrix bei derVerformung ändern, und zwar bei Raumtemperaturund bei erhöhten Temperaturen.Abbildung 1:Rasterelektronenmikroskopiebilder von einem unverformten (links) und einem hochverformtenWCu-Verbund (rechts).184Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005