Hallo Thomas,
ich suche Informationen über das Messen von Eigenspannungen in
Metallen. Wie funktioniert das moderne Verfahren, daß die
Beugung von Neutronenstrahlen ausnützt ?
Dazu kann ich Dir leider nichts sagen, aber ich gehe davon aus, daß das Prinzip das gleiche wie bei der röntgenographischen Eigenspannungsbestimmung ist (Messung der Atom- oder Netzebenenabstände). Welche Vorteile Neutronen haben, die den erheblich größeren experimentellen Aufwand rechtfertigen, weiß ich nicht.
Bisher wurde mit Röntgenstrahlen gemessen. Gibt es weitere
Verfahren ?
Es gibt eine Reihe weiterer Verfahren: mechanisch, optisch, röntgenographisch, magnetisch, mit Ultraschall oder mit Neutronen. Einen gewißen Einstieg gibt der DIN-Fachbericht 39 (Charakterisierung dünner Schichten, ISBN: 3-410-13038-1 Buch anschauen) und vermutlich stehen in den meisten Lehrbüchern zur Röntgenbeugung auch Informationen zu Eigenspannungen und ihrer Messung.
Was sind die mikroskopischen Ursachen von
Eigenspannungen ?
Es gibt punktförmige (Leerstellen, Zwischengitteratome in großer Anzahl), linienförmige (Versetzungslinien) und flächige Gitterdefekte (Korngrenzen), die zur Ausbildung von Eigenspannungen führen können. Man unterscheidet in drei Arten von Eigenspannungen (ES):
ES 1. Art: konstant über makroskopisches Werkstückvolumen
ES 2. Art: konstant über ein Korn
ES 3. Art: darüber hinausgehende Schwankungen der ES, quasi von Atom zu Atom
ES können auf viele Arten und Weisen entstehen: Beim Beschichten, beim Kugel- oder Sandstrahlen, beim Nitrieren oder Härten (im Prinzip bei jeder Wärmebehandlung eines Werkstoffes, der aus mindestens zwei Phasen mit unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten besteht) oder bei der spanenden Bearbeitung.
Bei Bedarf mehr per E-mail. Grüße, Thomas
Gruß
Thomas