Werkstoffkunde 2 - TUM - Gefügeanalyse und Mikroskopie
Kapitel 13 WK1
Kapitel 13 WK1
-
- 1 / 10
-
Flashcards
Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Gegenstandsweite, Bildweite und Brennweite einer Linse?
Lingsengleichung 1/g+1/b=1/f
Was ist das Auflösungsvermögen und wie wird es berechnet?
Das Auflösungsvermögen ist die kleinstmögliche Distanz d um zwischen zwei Objekten (z.B. Strichen) unterscheiden zu können.
d=0,61*λ/A A: Numerische Apertur
Was ist die Schärfentiefe und wie berechnet man sie?
Die schärfentiefe bezeichnet die maximale Abweichung der Bildebene von der Fokusebene, bei der das Objekt noch scharf abgebildet wird
Sie gibt ein Maß für die zulässigen Höhenunterschiede verschiedener Objektbereiche
D≈(n*λ)/(2*A2)
Warum muss die Oberfläche von Werkstoffen zur Untersuchung der Lichmikroskopie bearbeitet werden?
Bei einer Vergrößerung von 1000:1 und einer möglichen Auflösiung von 0,2µm ergibt sich eine Schärfentiefe von 0,4µm.
Daher muss eine metallische Oberfläche eine sehr geringe Oberflächenrauhigkeit aufweisen
Wie werden metallische Oberflächen für die Untersuchung mit einem Lichtmikroskop bearbeitet?
Durch schleifen und polieren mit zunehmend feineren Schleif- und Polier- Werkzeugen
Anschließend wird die Oberfläche durch Chemikalien so behandelt, dass Korngrenzen, Ausscheidungen. usw, auf Grund von Lokalelementbildung (=unterschiedlicher Korrosionsangriff) sichtbar werden
Wodurch unterscheidet sich das Lichtmikroskop grundlegend vom Rastereleketronenmikroskop?
Beim REM wird das sichtbare Licht durch einen beschleunigten Elektronenstrahl ersetzt.
Die Wellenlänge des Elektronenstrahls kann mittels λ=sqrt(150/U) in abhängigkeit von der Beschleunigungsspannung U bestimmt werden
Bildentstehung beim REM
In der Elektronenkanone werden Elektronen beschleunigt und treffen auf eine elektrisch Leitende Probe.
Mit Hilfe von Ablenkspulen raster der Strahl von Primärelektronen die Probenfläche ab.
Dabei kommt es zu zwei verschiedenen Wechselwirkungen:
- Ein Primärelektron PE löst ein Sekundärelektron SE aus der Probenfläche ab, welches auf den Sekundärelektronkollektor fällt.
- Das PE wird reflektiert und als rückgestreutes Elektron RE durch den Rückstreudetektor zur Bildgebung eingefangen
Auf welche Arten kann die Auswertung der beim REM abgegebnen Röntgenquanten erfolgen?
- Energiedispersiv: Dabei wird nach der elementspezifischen Energie ausgewertet
- Wellenlängendispersiv: Auswertung der Wellenlänge der Röntgenstrahlen
Der apparative Aufwand ist bei wellenlängendispersiver Auswertung höher, allerding können nur bei einer wellenlängendispersiven Auswertung Elemente niedriger Ordnungszauhl in der Probe detektiert werden
Welche Anwendung hat die Lichtmikroskopie in der Werkstoffkunde?
Die Lichtmikroskopie gibt Aufschluss über
- das Werkstoffgefüge (Kornstruktur, Phasen, usw)
- Einsatzbedingte Schödigung nach Versagen des Bauteils
- die Kornmorphologie
- Herstellungsmethode
- Umformungsvorgänge
Welche Anwendungen hat das Rasterelektronenmikroskop in der Werkstoffkunde?
Wegen der hohen Tiefenschärfe wird das REM zur Analyse von rauhen Oberflächen, insbesondere Bruchflächen verwendet
Anhand der Bruchflächenerscheinung kann oft eine Aussage über Mechanismen, die zum Bruch geführt haben, getroffen werden
