Orientierungsbestimmung nach der Ätzgrübchenmethode

Die magnetischen und weitere physikalische Eigenschaften der Elektrobänder hängen u. a. von der Textur ab.
Durch die Textur wird die Orientierungsverteilung der Kristallite in kristallinen Werkstoffen beschrieben.
Das ist möglich durch die Angabe

  • der Orientierung ausreichend vieler Einzelkörner
  • einer Orientierungsverteilungsfunktion ausreichend großer polykristalliner Bereiche.

Bekannt ist die GOSS-Textur. Bei ihr liegen

  • eine Diagonalfläche {110} der Elementarzellen eines Kristallits in der Walzebene
  • eine Würfelkantenrichtung (001) der Elementarzellen in Walzrichtung.

Im Rahmen von Entwicklungsarbeiten zur Verbesserung von Elektrobändern werden i. d. R. auch umfangreiche Textur – bzw. Orientierungsbestimmungen ausgeführt.
Für Orientierungsbestimmungen nach der Ätzgrübchenmethode wurde eine Software entwickelt.
Bei diesem Verfahren wird ein metallographischer Schliff mit einem speziellen Ätzmittel so präpariert, dass eine selektive Auflösung von bestimmten kristallographischen Flächen erfolgt.
In kubisch kristallisierenden Gittern wird z. B. wird angestrebt, die Würfelflächen {h00} anzuätzen.
Die „Wände“ der Ätzgrübchen sind in diesem Fall Würfelflächen.
In Abhängigkeit von der Orientierung der speziell untersuchten Körner/ Kristallite zur Schliffebene (Kornschnittfläche) ergeben sich wenige Grundtypen Ätzgrübchen.
Zur Bestimmung ihrer Orientierungen müssen

  • die (räumlichen) inneren Winkel der Ätzgrübchen       oder
  • die Spuren der Würfelkanten

exakt erfasst und mit Bezug auf die charakteristischen Richtungen der Probe bzw. des Bleches (= Walzebene & Walzrichtung) ausgemessen werden.
In kaltgewalzten Stahlbändern wird die Orientierung eines Korns i. allg. beschrieben

  • durch die kristallographische Fläche (Netzebene), die in bzw. parallel zur Walzebene liegt    und
  • die kristallographische Richtung, die in die Walzrichtung zeigt.

Für die Auswertung der Ätzgrübchen-Aufnahmen  kubisch kristallisierender Werkstoffe wurde eine umfassende Software-Lösung erarbeitet.
Dadurch konnte das gesamte Verfahren

  • Probenvorbereitung und Ätzen
  • Aufnahme der Ätzgrübchen
  • Nachbildung der äußeren Form und der inneren Spuren der auszuwertenden Ätzgrübchen
        durch frei manipulierbare, im Rechner abgelegte Grundtypen Ätzgrübchen
  • Berechnung der Millerschen Indizes des jeweils untersuchten Korns (Ätzgrübchens)
  • Abspeichern der Orientierung in einer Datenbank
  • Darstellung der Orientierungen in Standardprojektionen und inversen Polfiguren

wesentlich vereinfacht werden.
Im folgenden Bild ist die Programm-Oberfläche mit verschiedenen Modulfenstern dargestellt.

TexturAnalyse

Im Modulfenster unten links ist ein Ausschnitt des Schliffbildes zu sehen (REM-Aufnahme). Deutlich erkennbar sind mehrere Korngrenzen.
Für die Orientierungsbestimmung wird ein Teilgebiet ausgewählt (schwarzer Rahmen im rechten unteren Modulfenster) und vergrößert (linkes unteres Modulfenster).
Im vorliegenden Falle werden mit einem manipulierbaren räumlichen Dreieck die Kanten und Winkel des Ätzgrübchens nachgebildet. Dieses  Dreieck ist für die Indizierung von Ätzgrübchen des Typs Oktaeder vorgesehen.
Daneben gibt es entsprechende Lösungen für die Würfelflächenlage und die GOSS-Lage.

Während des Anpassens dieser manipulierbaren Grundtypen an die Form des Ätzgrübchens wird in Echtzeit die kristallographische Orientierung des untersuchten Korns angezeigt und in die gewählte Standardprojektion und inverse Polfigur eingetragen.



Die magnetischen Eigen-schaften kristalliner Werkstoffe sind struktur-abhängig.
Sie werden u.a. durch die Orientierungsverteilung der Kristallite (Textur) beeinflusst.

Eine Möglichkeit der Texturbestimmung ist das Ätzgrübchen-verfahren.

Für die Auswertung der Untersuchungen wurde eine Software entwickelt.