5.1 Mikrostruktur Design und Degradation
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Electron Back Scatter Diffraction (EBSD) is a very versatile analytical technique allowing for the characterization of material structure. Historically, diffraction images (Kikuchi patterns) registered during EBSD analysis were solved using Hough/Radon transformation. The last decade brought several novel techniques of experimental pattern analysis, focusing entirely on image analysis routines such as pattern matching, or various variants of High-Resolution EBSD. However, all the above-mentioned techniques require prior knowledge of the material structure to perform orientation analysis. The recently presented algorithm employed in Crystallographic Analysis of Lattice Metric (CALM) software, effectively removes this limitation enabling a standard-less analytical approach in EBSD systems. At its core, the CALM technique couples accurate detection of the Kikuchi bands position, with a rigid construction of reciprocal lattice resulting from translational crystal symmetry. A unique characteristic of the methodology also gives an opportunity for application in the analysis of continuous lattice changes, for example tetragonality mapping. During mapping, however, the geometry of the gnomonic projection (represented by the projection center) is continuously altered decreasing overall algorithm efficiency. The work presents an analysis of the projection center in terms of precision and accuracy.
The characterization of really unknown phases typically uses 70 to 150 reflectors for lattice metric calculation. The determination of the lattice parameters follows with 4% accuracy. Including a Z correction up to 1% can be reached. The precision of the lattice parameters ratios (a:b:c) is, however, better than 0.1%.
Es wird eine Studie zur Charakterisierung eines anisotropen Stahls vorgestellt, bei der Ultraschalluntersuchungen mit Mikrostrukturanalysen verbunden werden. Das Material weist hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit auf, zugleich ist mit anisotropen Eigenschaften die mechanischen und betrieblichen Eigenschaften beeinflussen zu rechnen. Vorläufige Ergebnisse lassen vermuten, dass weitere Untersuchungen notwendig sind, um die Fähigkeiten und Grenzen des Materials genau zu bestimmen. Es wird ein systematischer Ansatz mit Array- Prüfköpfen, Time-of-Flight Diffraction (TOFD) Technik und mikrostrukturellen Untersuchungen angewendet, um die Wechselwirkung zwischen Anisotropie und Mikrostruktur des Stahls zu analysieren. Ultraschallprüfungen mit der TOFD-Technik und in Tauchtechnik liefern Einblicke in das anisotrope Verhalten des Werkstoffes, einschließlich entsprechenden Kornorientierung, Dämpfung und Schallgeschwindigkeitsvariation. Diese Messungen führen in Verbindung mit mikrostrukturellen Analysen zu einem tieferen Verständnis des Materialverhaltens. Unser Hauptziel ist es, ein Framework zu erstellen, welches die Ultraschallantwort anisotroper Materialien mit ihren mikroskopischen Struktureigenschaften verbindet. Die vorgestellte Methodik ermöglicht eine zerstörungsfreie und zügige Bewertung der Materialintegrität, was besonders bei der Anwendung von Hochleistungsmaterialien relevant ist. Durch diesen integrativen Ansatz werden verschiedener Charakterisierungsmethoden kombiniert, um ein umfassenderes Materialverständnis zu erreichen.