Beryllium – A Challenge for Preparation and Mechanical Characterization
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M. Siller
Abstract
Beryllium has an extraordinary combination of material properties such as low density, high melting point, high specific heat capacity, high Young's modulus, high hardness and low atomic number.
The conventional investigation of the mechanical properties of Be and Be alloys is only possible under difficult conditions due to the material's toxicity and the resulting restrictions on sample manufacturing. These limitations are avoided, at least partly, when using a depth-sensing hardness test, also called nanoindentation, where the resulting contamination with Be dusts is limited to a controllable extent.
For this work, technically pure Be from X-ray exit windows of high-performance X-ray tubes was chosen and its mechanical properties were characterized by means of nanoindentation. This contribution will focus in detail on the preparation of the material as well as the following microstructural characterization by means of light microscopy and scanning electron microscopy. The mechanical results of local nanoindentation will be correlated with the microstructure and compared with known values found in the literature.
Kurzfassung
Beryllium besitzt eine außergewöhnliche Materialeigenschaftskombination aus niedriger Dichte, hohem Schmelzpunkt, hoher spezifischer Wärmekapazität, hohem Elastizitätsmodul, hoher Härte und niedriger Ordnungszahl.
Die konventionelle Untersuchung der mechanischen Eigenschaften von Be und Be-Legierungen ist, aufgrund der durch die Toxizität bedingten Einschränkungen der Probenfertigung, nur unter erschwerten Bedingungen möglich. Mittels tiefenregistrierender Härteprüfung, auch Nanoindentation, lässt sich dieser Aufwand zumindest teilweise umgehen und die anfallende Kontamination mit Be-Stäuben in einem kontrollierbaren Rahmen halten.
In dieser Arbeit wurde technisch reines Be aus Röntgenaustrittsfenstern von Hochleistungsröntgenröhren gewählt und deren mechanische Eigenschaften mittels Nanoindentation charakterisiert. Dabei wird im Detail auf die Präparation des Materials sowie auf die nachfolgende Gefügecharakterisierung mittels Lichtmikroskop und Rasterelektronenmikroskop eingegangen. Die resultierenden mechanischen Ergebnisse der lokalen Nanoindentation werden mit der Mikrostruktur korreliert und mit vorhandenen Literaturwerten verglichen.
References / Literatur
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© 2019, Carl Hanser Verlag, München
Artikel in diesem Heft
- Contents/Inhalt
- Contents
- Editorial
- Editorial
- Technical Contributions/Fachbeiträge
- Beryllium – A Challenge for Preparation and Mechanical Characterization
- Investigations on Mechanical Strength and Microstructure of Multi-Pass Welded S690QL HSLA Steel Using MAG and FCAW
- High-Temperature Resistant and Gas-Tight Coatings for Long-Term Heat Treatments using the Example of α-Cu-Al-Zn
- Microbially Induced Pitting Corrosion on an Austenitic Stainless Steel Pipe
- Meeting Diary/Veranstaltungskalender
- Meeting Diary
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