Die Revolution in der Mikrostrukturanalyse von Stählen und Legierungen
Die Antwort auf die Herausforderungen der Metallindustrie bei Erforschung und Routinecharakterisierung
Stahl ist nach wie vor entscheidend an den Entwicklungen für die Infrastruktur, das Transportwesen und die Vernetzung in der Welt beteiligt. In diesem Zusammenhang durchläuft Stahl einen konstanten Innovationsprozess: vom neuartigen Advanced High Strength Steel (AHSS, weiterentwickelter hochfester Stahl), insbesondere für High-End-Anwendungen in der Automobiltechnik, über neue Legierungen für das Bauwesen bis zu stärkeren, widerstandsfähigeren Legierungen. Mikroskope sind bei jedem Prozessschritt – von der routinemäßigen Beurteilung bis hin zur Forschung und Entwicklung – unerlässliche Werkzeuge und liefern mehrdimensionale Daten zu allen Aspekten der Mikrostruktur.
Mit den Lösungen von ZEISS entlocken Sie Ihren Stahlproben ihre Geheimnisse.
3D-Imaging verborgener Merkmale im Nanobereich
Metalle und Legierungen sind dreidimensional. Damit benötigen Sie auch ein dreidimensionales Verfahren, um ihre Mikrostruktur zu charakterisieren. Denn manchmal haben die winzigsten Merkmale große Auswirkungen auf die makrostrukturelle Leistung.
Ein ZEISS Crossbeam Rasterelektronenmikroskop mit fokussiertem Ionenstrahl (FIB-SEM) mit Femtosekundenlaser eröffnet eine Reihe neuer Analysemöglichkeiten, die Ihnen in drei Dimensionen umfassende Einblicke in Ihre Proben liefern.
- Lokalisieren Sie Ihren Interessensbereich mit hochauflösenden ZEISS Röntgenmikroskopen, um präzise verborgene Merkmale auszumachen und zu analysieren
- Steuern Sie Merkmale mit ZEISS Crossbeam erneut an und präparieren Sie hochglanzpolierte Querschnitte durch die Interessensbereiche
- Mit dem äußerst schnellen Materialabtrag des ZEISS Crossbeam Lasers erreichen Sie rasch tief unter der Oberfläche liegende Merkmale Ihrer Probe
- Präparieren Sie schnell und zuverlässig Lamellen für die Transmissionselektronenmikroskopie
- Fertigen Sie Schnitte durch relevante Merkmale an und bilden Sie diese ab, um mit Aufnahmen, EDX-Elementverteilungsbildern oder EBSD-Mappings jedes einzelnen Schnitts ein vollständiges, dreidimensionales Bild Ihrer Probe zu erstellen
- Beurteilen Sie fortschrittliche Stähle, Mischverbindungen, Einschlüsse, Ausscheidungen, zweiphasige Legierungen und andere komplexe Mikrostrukturen
Auswirkungen nichtmetallischer Einschlüsse auf Stahl und Legierungen
Nichtmetallische Einschlüsse treten in Stählen und entsprechenden Legierungen aller Güteklassen auf. Sie beeinflussen das Verhalten des Stahls im Einsatz – in der Regel negativ. Zu den potenziellen Auswirkungen zählen eine geringere dynamische Bruchfestigkeit, verminderte Aufprallenergie-Absorption und eine lokal herabgesetzte Korrosionsbeständigkeit. Sehr große Einschlüsse (meist infolge einer Kontamination) können zu katastrophalem Versagen des Stahls führen. Es ist wichtig, die Größe, Art und Verteilung der Einschlüsse zu ermitteln: Einerseits für die routinemäßige Qualitätssicherung und andererseits für ein besseres Verständnis der Stahleigenschaften.
Die ZEISS ZEN NMI-Module (Non-metallic Inclusions) ermöglichen schnelle und unkomplizierte Analysen in einem einfachen Workflow. Zusätzlich profitieren Sie von einer anwenderfreundlichen Galerieansicht der Einschlüsse und haben die Möglichkeit, einzelne Felder und Einschlüsse zu untersuchen. Die vollautomatisierte Einstellung der Farbschwellenwerte, die Entfernung von Artefakten und die automatische Erkennung der Stahlwalzrichtung sorgen für mehr Zuverlässigkeit bei der Erkennung und beim Mapping von Einschlüssen; auch etwaige Probleme bei der Probenpräparation werden damit teils abgefangen. Die äußerst hohe Präzision und Reproduzierbarkeit der Hardware ermöglicht das zuverlässige Mapping großer Bereiche, wobei Sie jederzeit automatisch zu einem relevanten Feld oder Einschluss zurückwechseln und eine eingehendere Analyse oder Neuklassifizierung vornehmen können.
Und das ist noch nicht alles: Jetzt können Sie Ihre Forschung mit dem Rasterelektronenmikroskop auf NMI ausweiten und dabei einzelne Einschlüsse mit hoher Auflösung und analytischer Flexibilität aufnehmen und charakterisieren.
Erz- und Sinteranalyse
Die steigende Nachfrage nach Stahl setzt den Markt für fortschrittliche Eisen- und Nichteisenlegierungen unter Druck. Das führt zu technologischen, umwelttechnischen und sozialen Herausforderungen in der Metallproduktion. Die Arbeit mit komplexer Mineralogie und mit minderwertigeren Erzen, um die gewünschten Bestandteile zu konzentrieren, ist energie- und zeitaufwendig. Die relativen mineralischen Fraktionen im gesinterten Eisenerz und die Qualität des Kokses oder der Kohle für die Eisenherstellung und ‑verhüttung wirken sich ebenso auf die Prozesseffizienz wie auf die Menge und die Art der entstehenden Schlacken und Abfälle aus.
Um diese Prozesse zu optimieren, den Energieverbrauch zu senken und bessere Einblicke in die Mineralogie zu gewinnen, ist eine Untersuchung Ihrer Erz- und Sinterprobe erforderlich.
Mit ZEISS Lösungen für Mineralogie und Sinter kombinieren Sie
- Bildbearbeitung
- 3D-Mapping
- Kernnahmen
- Standardbasierte quantitative EDX
- Bildanalyse
- Toolkits für die Berichterstellung, sodass Sie selbst die anspruchsvollsten Proben untersuchen können.