Plenarvorträge - DPG-Tagungen

Metallphysik Donnerstag
dies einen großen Einfluss auf die Homogenität der Nanopartikelverteilung
in der entstehenden Metallschicht hat.
Es wurden Partikelgrößenverteilungen mittels Photokorrelations-
Spektroskopie sowie Zetapotentiale der in Wasser dispergierten Nanoteilchen
bei verschiedenen pH-Werten, Pulverkonzentrationen und Elektrolytkonzentrationen
bestimmt. Wie zu erwarten, war ein deutlicher Einfluss
des pH-Wertes auf die Partikelagglomeration erkennbar, die vor allem
im Bereich des Isoelektrischen Punktes (IEP) stark ausgeprägt ist.
Durch Steigerung der Ionenkonzentration konnte der IEP zu höheren
pH-Werten verschoben werden. Die erhöhte Ionenkonzentration führte
deutlich weniger als erwartet zu einer Kompression der elektrolytischen
Doppelschicht der Partikel, was sich unmittelbar auf das Zetapotential
und damit auch auf das Agglomerationsverhalten der Partikel auswirkt.
M 26.3 Do 12:15 H16
Bestimmung der Flächenspannung nanokristallinen Ceroxids —
•Stefan Monz, Andreas Tschöpe und Rainer Birringer — FR
7.3 Technische Physik, Universität des Saarlandes, Geb. 43B, D-66123
Saarbrücken
Basierend auf der verallgemeinerten Kapillargleichung von Weissmüller
und Cahn wurde anhand der Kristallitgrößenabhängigkeit der Gitterkonstanten
die mittlere Flächenspannung von nanokristallinem Ceroxid
zu 5,8 N/m bestimmt. Um den Einfluss der Grenzflächenchemie auf
die Flächenspannung zu studieren, wurden nanoskalige Pulverproben
durch in situ Röntgenbeugung in einer Gasatmosphäre mit kontrolliert
eingestelltem Sauerstoffpartialdruck vermessen. Durch ergänzende
M 27 Mechanische Eigenschaften IV
Sauerstoffbeladungsmessungen konnte der Zusammenhang zwischen
Flächenspannung und Sauerstoffdefizit der Ceroxidoberfläche charakterisiert
werden.
M 26.4 Do 12:30 H16
Der Einfluss von Korngrenzen auf die ionische Gesamtleitfähigkeit
polykristalliner Sauerstoffionenleiter — •Sasa
Kilassonia, Andreas Tschöpe und Reiner Birringer — FR. 7.3.
Technische Physik, Universität des Saarlandes, 66041 Saarbrücken
Die ionische Gesamtleitfähigkeit eines polykristallinen Sauerstoffionenleiters
ist im Vergleich zu Einkristallen gleicher Zusammensetzung erheblich
verringert. Um die Ursache dieses Korngrenzeneffektes zu erforschen,
wurden Probenserien aus mikrokristallinem Gd-, La- und Y-dotiertem
Ceroxid mit unterschiedlichen Akzeptorkonzentrationen hergestellt und
die Volumen- sowie die Gesamtleitfähigkeit mittels Impedanzspektroskopie
untersucht. Die verschiedenen Akzeptorionen zeigten einen qualitativ
ähnlichen Einfluss auf die ionische Leitfähigkeit. Die Volumenleitfähigkeit
der Kristallite stieg mit zunehmender Konzentration zunächst an, erreicht
bei etwa 15 Mol-% ein Maximum und nimmt danach wieder ab.
Der beobachtete Verlauf wurde im Hinblick auf Assoziatbildung analysiert.
Die Gesamtleitfähigkeit war wegen des zusätzlichen Korngrenzenwiderstandes
reduziert, wobei dieser Effekt bei geringen Akzeptorkonzentrationen
(< 3%) bis zu 3 Größenordnungen betrug und bei hohen
Konzentration vernachlässigbar klein wurde. Als Ursache für diesen
Korngrenzeneffekt werden Raumladungszonen entlang der Korngrenzen
diskutiert.
Zeit: Donnerstag 11:45–12:45 Raum: H4
M 27.1 Do 11:45 H4
Dynamic Recrystallization in Steady-State Regime —
•Matthias Frommert and Günter Gottstein — Institut für
Metallkunde und Metallphysik, RWTH Aachen, D-52056 Aachen
The typical flow curve of a material which undergoes dynamic recrystallization
can be either described by a single-peak or a multiple-peak
behaviour followed by a steady-state stress level at higher strains. Investigations
on a large variety of materials have shown that the dynamically
recrystallized grain size does not change in the steady-state regime and
can be correlated to the steady-state flow stress. In the current study
compression tests were performed with an austenitic steel Alloy 800H
at constant and transient strain rates in order to investigate the physical
mechanisms of steady-state dynamic recrystallization. Microstructure
and microtexture were studied by optical microscopy and SEM. When the
true strain rate is changed at a defined strain during experiment the dynamically
recrystallized grain size readjusts within a short strain interval
according to the resulting change of steady-state flow stress. The macrotexture
was measured using X-ray diffraction; the inverse pole-figures
show that during the early stages of high temperature deformation a
typical deformation texture evolves which is randomized by the onset of
dynamic recrystallization.
M 27.2 Do 12:00 H4
Microstructure and Texture Development during Recrystallization
of Rolled Molybdenum Sheets — •Carl-Georg Oertel 1 ,
Ingwar Hünsche 1 , Werner Skrotzki 1 , and Wolfram Knabl 2
— 1 Dresden University of Technology, Institute of Structural Physics,
D-01062 Dresden, Germany — 2 PLANSEE Aktiengesellschaft, Technologiezentrum,
A-6600 Reutte/Tyrol, Austria
Recrystallization is an important tool to adjust the grain size and texture
of polycrystalline materials in order to optimise their properties. In
the present work the recrystallization kinetics and the development of
texture has been studied on rolled molybdenum sheets as a function of
temperature and time. The microstructure was investigated by orientation
contrast in a scanning electron microscope. The kinetics of recrystallization
displayed in a JMAK plot yields Avrami coefficients decreasing
with temperature from 2.5 to 1.1. The activation energy amounts to 4.4
eV, which agrees well with the coefficient of self-diffusion. The textures
of the sheet surface and centre layer were measured by X-ray diffraction.
The rolling texture in the centre of the sheets is characterised by
a strong α-fibre with the rotating cube component {100} domi-
nating. Besides that, there exists a weak γ-fibre. In contrast, the surface
layer is characterised by a weak cube component. During recrystallization
changes in texture are insignificant. With long annealing times all texture
components tend to degrade. The investigations are intended to control
the structure parameters in the rolling process in order to optimise the
deep-drawing properties of molybdenum sheets.
M 27.3 Do 12:15 H4
Mechanical properties of ECAP–deformed copper —
•Aikaterini Zi 1 , Ralph J. Hellmig 1 , Min Hong Seo 2 , Hyoung
Seop Kim 2 und Juri Estrin 1 — 1 Institut für Werkstoffkunde und
Werkstofftechnik, TU Clausthal, Agricolastr. 6, 38678 Clausthal-
Zellerfeld — 2 Department of Metallurgical Engineering, Chungnam
National University, Daejeon, Korea
Ultrafine grained copper was produced using ECAP (equal channel
angular pressing) following the well known processing Route C up to 8
passes. Using transmission electron microscopy a cell structure having a
medium cell size of 200 nm having a log–normal size distribution was observed.
The deformed copper shows a strong increase in tensile strength
accompanied by a loss in ductility directly after pressing. To investigate
the homogeneity of ECAP processed specimens, Vickers hardness maps
with a small imprint spacing were determined. They reflect the strain
inhomogeneity inside the specimens due to die geometry and strain hardening.
After several ECAP passes a more homogeneous hardness distribution
was observed.
M 27.4 Do 12:30 H4
Mechanical properties and microstructure of ECAP–deformed
AZ31 — •Mikhail V. Popov, Markus G. Krieger, Miloˇs Janeček,
Ralph J. Hellmig und Juri Estrin — Institut für Werkstoffkunde
und Werkstofftechnik, TU Clausthal, Agricolastr. 6, 38678
Clausthal-Zellerfeld
A squeeze cast AZ31 magnesium alloy was deformed using ECAP
(equal channel angular pressing). Compression tests on AZ31 specimens
that did not undergo ECAP were used to optimize the pressing conditions.
The microstructure of the ECAP–deformed material was determined
using transmission electron microscopy. For example, after a single ECAP
pass at 240 ◦ C a partially recrystallized structure containing grains with
an average size of about 1 µm was observed. Mechanical properties as
determined using uniaxial compression tests and Vickers hardness investigations
were correlated with the strain accumulated.