Rissfortschritt in Sphäroguss mit unterschiedlicher Graphitverteilung bei in-situ Zugversuchen im Synchrotron-Strahl

Abstract

Dank der besonderen Brillianz der Synchrotron-Röntgenstrahlung (SCT, mit Hochenergiestrahl ID15/ESRF, (1,6&#956;m)³/Voxel) wird an Proben mit Durchmessern <1,5mm eine Ortsauflösung >5&#956;m erzielt. Eine SCT-Aufnahme benötigt weniger als 10s, sodass in-situ Zugversuche beobachtbar sind. Dabei wird auch die lokale Verteilung der Graphitteilchen und der Mikroporen ermittelt. Um den Risspfad nachzuvollziehen, wurden der Bruchbereich der gebrochenen in-situ Zugproben (1x1mm²) mit einer Submikrofokusröhre nanotom, s&#956;XCT) mit 145kV mit einer Voxelgröße von (0,75&#956;m)³ tomografiert, damit man die Synchrotron-Daten der nanotom-fraktografie zuordnen kann. Damit kann man Teilchen >5&#956;m in Proben <1,5mm Durchmesser gut sehen. Durch die Anpassung des SCT-Datensatzes vor dem Bruch an den s&#956;XCT-Datensatz der gebrochenen Zugproben wird die Wirkung der Graphitanhäufungen sowie der Mikroporen auf den Rissfortschritt von der Risseinleitung bis zum Bruchvorgang während der Zugbelastung gezeigt.