Röntgenografische Spannungsuntersuchungen an Schichtsystemen

Tümmler, Michael GND

Abstract In the first part of the work compared the different tension measuring analyses by meansof X-Ray diffraction with each other. These are in the following were in the context of theprooftesting of a bend module, verified within a diffraction at hard metal thin film systems. The second part of this master thesis deals with the different possibilities of the experimentalregulation of depth variable tension of one’s own conditions into mechanically resistantcoatings. It is aim to find uniaxial tension of one’s own depth distributions area out for intermediariesin this between the material surface model and the volume, an area which doesnot have to be included any more with the conventional radiograph diffraction methods. Inthe context of an enquiry, at first the depht variable determines are arranged by own tensionand in its most important qualities explain. The experimental methods available Value is special attached to the examination in the workwith the method ’multiple hkl’ which permits to examine tension gradients into materials.The samples are examined under different firm angles of incidence about a Detektorscan andthe therefore received voltage ratings can be applied on the X radiation in the connection asa course opposite the penetration depth. The examined material in the work concerns the mechanically resistant coatings Al2O3 withCVD outragedly from TiCN and TiAlN which one were found with PVD is.

Im ersten Teil dieser Arbeit werden die verschiedene Spannungsmessmetoden mittels Röntgendiffraktometrie miteinander verglichen und analysiert. Im folgenden sind diese im Rahmen der Erprobung eines Biegemoduls innerhalb eines Diffraktometers an Hartmetallschichtsystemen verifiziert wurden. Der zweite Teil dieser Diplomarbeit befasst sich mit den verschiedenen Möglichkeiten der experimentellen Bestimmung von tiefenveränderlichen Eigenspannungszuständen in Hartstoffschichten. Ziel ist es, einachsige Eigenspannungstiefenverteilungen im intermediären Bereich zwischen der Werkstoffoberfläche und dem Volumen zu ermitteln, einem Bereich, der mit den konventionellen Röntgenbeugungsverfahren nicht mehr zu erfassen ist. Im Rahmen einer Recherche werden zunächst die zur Verfügung stehenden experimentellen Methoden der Eigenspannungsgradientenermittlung zusammengestellt und in ihren wichtigsten Eigenschaften dargelegt. Besonderen Wert wird in der Arbeit auf die Untersuchung mit der Methode ‘multiple hkl’ gelegt, welche es erlaubt, Spannungsgradienten in Materialien zu untersuchen. Hierbei werden die Proben unter verschiedenen festen Einstrahlwinkeln über einen Detektorscan untersucht und die somit erhaltenen Spannungswerte können im Anschluß als Verlauf gegenüber der Eindringtiefe der Röntgenstrahlung aufgetragen werden. Das untersuchte Material in der Arbeit betrifft die Hartstoffschichten aus TiCN, Al2O3 mit CVD aufgebracht und TiAlN welches mit PVD aufgebracht wurden ist.

Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2009

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Tümmler, Michael: Röntgenografische Spannungsuntersuchungen an Schichtsystemen. 2009.

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