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Metallographic Preparation of Hard Coatings for EBSD Analysis

Published/Copyright: October 29, 2016
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Abstract

Metallographic preparation is an art, especially when relevant information hidden at the micro- or nano-scale has to be unraveled. In particular, electron backscattered diffraction (EBSD) is a technique that provides valuable information of the microstructure of bulk and coatings. Indeed, information regarding evolution of the morphology, size and orientation of grains is very relevant for the design and fabrication of new commercial coatings. Metallographic preparation for EBSD analysis of hard coatings consisting of Al2O3 and TiCN layers is presented in this work. In particular, preparation timing during grinding and polishing is discussed. EBSD data is presented and correlated with the metallographic preparation parameters. The main conclusions of this work highlight the importance of systematic preparation of all the successive metallographic procedures and the understanding of the quality parameters associated with the EBSD scans and data processing.

Kurzfassung

Metallographische Präparation ist eine Kunst, insbesondere, wenn relevante mikro- oder nanoskalig verborgene Informationen ausgewertet werden müssen. Vor allem das Verfahren der Elektronenrückstreubeugung (Electron Backscatter Diffraction, EBSD) liefert hier wertvolle Informationen über das Gefüge von Volumenmaterial und Beschichtungen. Tatsächlich sind Informationen zur Entwicklung der Morphologie, Größe und Orientierung von Körnern maßgeblich für das Design und die Herstellung neuer kommerzieller Beschichtungen. In dieser Arbeit wird die metallographische Präparation für eine EBSD-Analyse von Hartbeschichtungen vorgestellt, die sich aus einer Al2O3- und TiCN-Schicht zusammensetzen. Hierbei wird insbesondere auf die Präparationszeit beim Schleifen und Polieren eingegangen. Es werden EBSD-Daten vorgestellt und mit den Parametern der metallographischen Präparation korreliert. In den wichtigsten Schlussfolgerungen im Rahmen dieser Arbeit wird die Bedeutung der systematischen Vorbereitung aller aufeinanderfolgenden metallographischen Verfahren und des Verständnisses der Qualitätsparameter im Zusammenhang mit EBSD-Scans und -Datenverarbeitung hervorgehoben.

References / Literatur

[1] Shwartz, A. J.; Kumar, M.; Adams, B. L.; Field, D. P.: Electron Backscatter Diffraction in Materials Science, 2. Edition. Springer, New York, USA, 2009, P. 1810.1007/978-0-387-88136-2Search in Google Scholar

[2] Brookes, K. J. A.: World Directory and Handbook of Hardmetals and Hard Materials, International Carbide Data, 5. Edition, East Bamet, UK, 199210.1016/0261-3069(92)90234-9Search in Google Scholar

[3] Rebenne, H. E.; Bhat, D.G.: Surf. Coat. Tech.63 (1994) 11310.1016/S0257-8972(05)80002-7Search in Google Scholar

[4] Barbatti, C.; Garcia, J.; Pitonak, R.; Pinto, H.; Kostka, A.; Di Prinzio, A.; Staia, M. H.; Pyzalla, A. R.: Surf. Coat. Tech.203 (2009) 3708371710.1016/j.surfcoat.2009.06.021Search in Google Scholar

[5] Ruppi, S.: Int. J. Refract. Met. H.23 (2005) 30631610.1016/j.ijrmhm.2005.05.004Search in Google Scholar

[6] Ruppi, S.: Surf. Coat. Tech.202 (2008) 4257426910.1016/j.surfcoat.2008.03.021Search in Google Scholar

[7] M'Saoubi, R.; Ruppi, S.: CIRP Annals-Manufacturing Technology58 (2009) 576010.1016/j.cirp.2009.03.059Search in Google Scholar

[8] Wagner, J.; Mitterer, C.; Penoy, M.; Michotte, C.; Wallagram, W.; Kathrein, M.: Int. J. Refract. Met. H.26 (2008) 12012610.1016/j.ijrmhm.2007.01.010Search in Google Scholar

[9] Garcia, J.; Pitonak, R.; Weissenbacher, R.; Köpf, A.: Surf. Coat. Tech.205 (2010) 2322232710.1016/j.surfcoat.2010.09.013Search in Google Scholar

[10] Garcia, J.; Pitonak, R.; Weissenbacher, R.; Köpf, A.; Soldera, F.; Suarez, S.; Miguel, F.; Pinto, H.; Kostka, A.; Mücklich, F.: Adv. Eng. Mater.12 (2010) 9, 92993410.1002/adem.201000130Search in Google Scholar

[11] Garcia, J.; Pinto, H.; Ramos-Moore, E.; Espinoza, C.; Östby, J.; Coelho, R.: Int. J. Refract. Met. H.56 (2016) 273410.1016/j.ijrmhm.2015.12.001Search in Google Scholar

[12] Ramos-Moore, E.; Espinoza, C.; Coelho, R. S.; Pinto, H.; Brito, P.; Soldera, F.; Mücklich, F.; Garcia, J. L.: Advanced Materials Research996 (2014) 84885410.4028/www.scientific.net/AMR.996.848Search in Google Scholar

[13] Norgren, S.; Garcia, J.; Blomqvist, A.; Yin, L.: Int. J. Refract. Met. H.48 (2015) 314510.1016/j.ijrmhm.2014.07.007Search in Google Scholar

[14] Jeanvoine, N.; Selzner, C.; Soldera, F.; Muecklich, F.: Mam13 (2007) 1532153310.1017/S1431927607076246Search in Google Scholar

[15] Shwartz, A. J.; Kumar, M.; Adams, B. L.; Field, D. P.: Electron Backscatter Diffraction in Materials Science, 2. Edition. Springer, New York, USA, 2009, P. 91210.1007/978-0-387-88136-2Search in Google Scholar

Published Online: 2016-10-29
Published in Print: 2016-11-15

© 2016, Carl Hanser Verlag, München

Downloaded on 14.4.2026 from https://www.degruyterbrill.com/document/doi/10.3139/147.110428/html
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