Correlative Microscopy – Color Etching vs. Electron Backscatter Diffraction: Application Potenials and Limitations
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S. Dieck
Abstract
The development of new materials and heat treatment concepts requires extensive structural analyses. An example for this is the development of extremely durable and deformable steels using the “Quenching and Partitioning” (Q&P) heat treatment. The aim is to achieve a balanced ratio of dispersed austenite islands in a martensitic matrix to achieve maximum strength at a moderate deformability. There is a wide range of different procedures for the microstructure characterization and phase quantification. Color etchings present an efficient alternative to time-consuming electron-microscopic examinations via EBSD. In the present work, comparative examinations regarding the reliability of light-optical analyses via color etching were carried out. It was shown that process-related factors might lead to significant misinterpreations. Especially the production conditions of the raw material are an essential influencing factor regarding the etching behaviour und thus the interpretation of the micrographs.
Kurzfassung
Die Entwicklung neuartiger Werkstoffe und Wärmebehandlungskonzepte erfordert umfangreiche Gefügeanalysen. Ein Beispiel hierfür ist die Entwicklung ultrahochfester und verformbarer Stähle durch die „Quenching and Partitioning“ (Q&P) – Wärmebehandlung. Hierbei wird ein ausgewogenes Verhältnis von dispergierten Austenitinseln in einer martensitischen Matrix angestrebt, um höchste Festigkeit bei moderater Verformbarkeit zu erzielen. Zur Gefügecharakterisierung und Phasenquantifizierung steht eine Vielzahl unterschiedlichster Verfahren zur Verfügung. Farbätzungen stellen dabei eine effiziente Alternative zu langwierigen, elektronenmikroskopischen Untersuchungen per EBSD dar. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden vergleichende Untersuchungen zur Verlässlichkeit lichtoptischer Analysen mittels Farbätzung durchgeführt. Dabei konnte gezeigt werden, dass es verfahrensbedingt teilweise zu erheblichen Fehlinterpretationen kommen kann. Insbesondere die Produktionsbedingungen des Rohmaterials sind ein wesentlicher Einflussfaktor hinsichtlich des Ätzverhaltens und damit der Interpretation der Gefügeaufnahmen.
References / Literatur
[1] Speer, J.; Matlock, D. K.; de Cooman, B. C.; Schroth, J. G. In: Acta Materialia51 (2003), Nr. 9, 2611–262210.1016/S1359-6454(03)00059-4Suche in Google Scholar
[2] Clarke, A. J.; Speer, J. G.; Matlock, D. K.; Rizzo, F. C.; Edmonds, D. V.; Santofimia, M. J. In: Scripta Materialia61 (2009), Nr. 2, 149–15210.1016/j.scriptamat.2009.03.021Suche in Google Scholar
[3] Santofimia, M. J.; Zhao, L.; Sietsma, J. In: Metallurgical and Materials TransactionsA 42 (2011), Nr. 12, 3620–362610.1007/s11661-011-0706-zSuche in Google Scholar
[4] Arlazarov, A.; Bouaziz, O.; Masse, J. P.; Kegel, F. In: Materials Science and Engineering: A 620 (2015), 293–30010.1016/j.msea.2014.10.034Suche in Google Scholar
[5] Arlazarov, A.; Ollat, M.; Masse, J. P.; Bouzat, M. In: Materials Science and Engineering: A 661 (2016), 79–8610.1016/j.msea.2016.02.071Suche in Google Scholar
[6] Edmonds, D. V.; He, K.; Rizzo, F. C.; De Cooman, B. C.Matlock, D. K.; Speer, J. G.: In: Materials Science and Engineering: A 438–440 (2006), 25–3410.1016/j.msea.2006.02.133Suche in Google Scholar
[7] Yuan, L.; Ponge, D.; Wittig, J.; Choi, P.; Jiménez, J. A.; Raabe, D. In: Acta Materialia60 (2012), 6–7, 2790–280410.1016/j.actamat.2012.01.045Suche in Google Scholar
[8] Dieck, S.; Rosemann, P.; Kromm, A.; Halle, T. In: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering181 (2017), 1203410.1088/1757-899X/181/1/012034Suche in Google Scholar
[9] Dieck, S.; Ecke, M.; Frömert, J.; Halle, T.: Microstructural Characterization of Martensitic Q&P Steels – a Comparison of Etching Techniques and Electron Backscatter Diffraction. Practical Metallography: Vol. 55, No. 10 (2018), 660–677. 10.3139/147.110514Suche in Google Scholar
[10] Petzow, G.; Carle, V.: Nachdr. der 6., vollst. überarb. Aufl. Berlin: Borntraeger, 2006 (Materialkundlich-technische Reihe 1)Suche in Google Scholar
[11] Hornbogen, E.; Warlimont, H.: 5., neu bearb. Aufl. Berlin, Heidelberg: Springer, 2006Suche in Google Scholar
[12] Angeli, J.; Füreder, E.; Panholzer, M.; Kneissl, A. C. In: Practical Metallography43 (2006), Nr. 10, 489–50410.3139/147.100315Suche in Google Scholar
[13] Beckert, M.; Klemm, H.: 3. Aufl. Leipzig: VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, 1976Suche in Google Scholar
[14] Weck, E.; Leistner, E.: 2., vollst. überarb. Aufl. Düsseldorf: Dt. Verl. für Schweisstechnik, 1983 (Die schweißtechnische Praxis 5)Suche in Google Scholar
[15] Petzow, G.; Carle, V.: Nachdr. der 6., vollst. überarb. Aufl. Berlin: Borntraeger, 2006 (Materialkundlich-technische Reihe 1)Suche in Google Scholar
[16] Weck, E.; Leistner, E.: Düsseldorf: Dt. Verl. für Schweisstechnik DVS-Verl., 1983 (Fachbuchreihe Schweisstechnik Bd. 77)Suche in Google Scholar
[17] Spieß, L.; Teichert, G.; Schwarzer, R.; Behnken, H.; Genzel, C.: 2., überarbeitete und erweiterte Auflage. Wiesbaden: Vieweg+Teubner Verlag / GWV Fachverlage GmbH Wiesbaden, 2009Suche in Google Scholar
[18] Borchardt-Ott, W.; Sowa, H.: Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2013Suche in Google Scholar
[19] Yao, N.; Wang, Z. L.: Boston: Kluwer Academic Publishers, 2005Suche in Google Scholar
[20] Schwartz, A. J. (Hrsg.): 2. ed.Boston, MA: Springer Science+Business Media LLC, 2009Suche in Google Scholar
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