T. Schwark, M. Müller, Y. Mine, T. Kreuter, O. Kraft, and R. Schwaiger

Präparation weichmagnetischer Kompositwerkstoffe für strukturelle und mikromechanische Untersuchungen

Preparing Soft Magnetic Composites for Structural and Micromechanical Investigations

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Kurzfassung

Weichmagnetische Kompositwerkstoffe (Soft Magnetic Composites, SMC) bestehen aus reinen Eisenpartikeln mit einer anorganischen Phosphorbeschichtung und einer zusätzlichen Eisenoxidschicht in der Grenzfläche. Diese Kombination aus „duktilen“ und „spröden“ Bestandteilen stellt eine Herausforderung bei der Präparation einer Probe dar, die sowohl für mikrostrukturelle als auch für mikromechanische Untersuchungen geeignet ist. Gerade für mikromechanische Tests wie Mikrodruck-, Mikrobiege- und Mikrozugversuche und Nanoindentation ist die Qualität der Oberfläche entscheidend. Wir zeigen die Auswirkungen verschiedener Methoden zur Oberflächenpräparation sowohl auf die Mikrostruktur als auch die mechanischen Eigenschaften. Dabei werden mechanisches Polieren mit zwei unterschiedlichen Endpoliturschritten mit Kombinationen von mechanischem Polieren und Ionenstrahlpolieren miteinander verglichen. Elektronenmikroskopie zeigte deutlich die beschädigte oder deformierte Oberflächenschicht von SMC-Proben, die nur mechanisch poliert wurden. Diese wirkte sich gemäß durchgeführter Nanoindentationsmessungen erheblich auf die mechanischen Eigenschaften aus. Die Mikrostruktur der Partikel wurde mittels Elektronenrückstreubeugung und Transmissionselektronenmikroskopie untersucht, wobei eine Subkornstruktur innerhalb der Partikel zum Vorschein kam. Während die Grenzschichten nach der Indentierung keine Risse aufweisen, ist die Härte der Grenzschichten und des benachbarten Materials deutlich höher.

 

Bibliographie
T. Schwark, M. Müller, Y. Mine, T. Kreuter, O. Kraft, and R. Schwaiger (2017). Preparing Soft Magnetic Composites for Structural and Micromechanical Investigations. Practical Metallography: Vol. 54, No. 6, pp. 366-387.
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ISSN 0032-678X