P. Filippov, S. Kiderlen, U. Koch

Präparation der Oberflächen von hochreinem polykristallinem Aluminium zur mechanischen Analyse mittels Nanoindentierung

Preparation of the Surfaces of High-Purity Polycrystalline Aluminum for the Mechanical Analysis by Means of Nanoindentation

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Bei der Nanoindentierung von elektropolierten Aluminiumoberflächen können die Messergebnisse durch Probenpräparation und in bestimmten Fällen durch den Nanoindenter selbst beeinflusst werden. In dieser Arbeit wurden Eindringhärte und Eindringmodul von rekristallisiertem Reinstaluminium bestimmt. Dazu wurden die Oberlfächen mittels Elektrolyse präpariert. Jeweils zwei Einflussquellen durch die Probenpräparation (Rauheit und Verformungsschicht) und durch den Nanoindenter (Randeinfluss und Beschädigung der Probe durch den Messkopf) wurden dabei untersucht. Es konnten sehr glatte (Ra < 1 nm) Oberflächen erzeugt werden. Eine statistische Pop-In Analyse hat gezeigt, dass die Oberflächen nahezu verformungsfrei sind. Das Messkopfdesign des verwendeten Picodentor HM500 schränkt die verfügbare Messfläche signifikant ein. Auf einer quadratischen Reinstaluminiumprobe von 9,5 mm ist nur in der Mitte ein Quadrat von 1,5 mm ohne Einflüsse durch den Indenter messbar. Eindringhärte und Eindringmodul entsprechend präparierter Proben ergeben jeweils 240,1 MPa und 63,5 GPa mit einer Standardabweichung von nur 1 – 2%. Die Ergebnisse sind auf mehreren unabhängigen Proben reproduzierbar zu ermitteln und lassen sich gut in die Literatur einordnen.

Bibliographie
© Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG
ISSN 0032-678X