Nickel-Diffusion in α-Eisen übersättigt mit Kohlenstoff

In kaltgezogenen perlitischen Stahldrähten tritt bei mechanischer Verformung eine Zementitauflösung auf. Dieses Phänomen hat aufgrund der Defektstruktur, die sich während der starken Belastung aufbaut, erheblichen Einfluss auf die physikalischen Eigenschaften des Materials. In dieser Arbeit wurde de...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Kresse, Thomas
Other Authors: Kirchheim, Reiner Prof. Dr.
Format: Doctoral Thesis
Language:deu
Published: 2013
Subjects:
530
APT
Online Access:http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0001-BAD1-6
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:7-11858/00-1735-0000-0001-BAD1-6-7
id ndltd-uni-goettingen.de-oai-ediss.uni-goettingen.de-11858-00-1735-0000-0001-BAD1-6
record_format oai_dc
spelling ndltd-uni-goettingen.de-oai-ediss.uni-goettingen.de-11858-00-1735-0000-0001-BAD1-62014-01-03T04:57:43ZNickel-Diffusion in α-Eisen übersättigt mit KohlenstoffNickel-diffusion in α-iron supersaturated with carbonKresse, Thomas530Physik (PPN621336750)AtomsondentomografieAPTLeerstellen-Kohlenstoff-KomplexeNickel-DiffusionDefactant-Konzeptbcc-Eisenperlitischer Stahlatom probe tomographyAPTvacancy-carbon complexesnickel-diffusiondefactant conceptbcc-ironpearlitic steelIn kaltgezogenen perlitischen Stahldrähten tritt bei mechanischer Verformung eine Zementitauflösung auf. Dieses Phänomen hat aufgrund der Defektstruktur, die sich während der starken Belastung aufbaut, erheblichen Einfluss auf die physikalischen Eigenschaften des Materials. In dieser Arbeit wurde der Einfluss der Zementitauflösung auf die Leerstellenkonzentration in Ferrit (α-Eisen) auf indirektem Weg über die Bestimmung des Diffusionskoeffizienten von Nickel mittels Atomsondentomografie (APT) untersucht. Im untersuchten Temperaturbereich zwischen 423 und 523 K wurde eine starke Korrelation zwischen dem Diffusionskoeffizienten von Nickel und der Kohlenstoffkonzentration in Ferrit festgestellt. Des Weiteren wurde für die Ni-Diffusion eine Aktivierungsenthalpie von (0.66 ± 0.05) eV ermittelt, welche sehr viel kleiner ist als die Aktivierungsenthalpie für die Selbstdiffusion in α-Eisen (2.6 eV), was auf eine erhöhte Leerstellenkonzentration hinweist. Sowohl die Korrelation zwischen dem Diffusionskoeffizienten und der Kohlenstoffkonzentration als auch die erhöhte Leerstellenkonzentration können (aufgrund der Anreicherung des Ferrits mit Kohlenstoff infolge der Zementitauflösung) mit der Bildung von Leerstellen-Kohlenstoff-Komplexen im Ferrit erklärt werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit wurden im Rahmen des Defactant-Konzepts, nach dem die Bindung von übersättigtem Kohlenstoff an Leerstellen deren Bildungsenthalpie absenkt, diskutiert.Kirchheim, Reiner Prof. Dr.2013-07-18T09:49:22Z2013-07-18T09:49:22Z2013-07-182013-06-19doctoralThesishttp://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0001-BAD1-6urn:nbn:de:gbv:7-11858/00-1735-0000-0001-BAD1-6-7755375963deu
collection NDLTD
language deu
format Doctoral Thesis
sources NDLTD
topic 530
Physik (PPN621336750)
Atomsondentomografie
APT
Leerstellen-Kohlenstoff-Komplexe
Nickel-Diffusion
Defactant-Konzept
bcc-Eisen
perlitischer Stahl
atom probe tomography
APT
vacancy-carbon complexes
nickel-diffusion
defactant concept
bcc-iron
pearlitic steel
spellingShingle 530
Physik (PPN621336750)
Atomsondentomografie
APT
Leerstellen-Kohlenstoff-Komplexe
Nickel-Diffusion
Defactant-Konzept
bcc-Eisen
perlitischer Stahl
atom probe tomography
APT
vacancy-carbon complexes
nickel-diffusion
defactant concept
bcc-iron
pearlitic steel
Kresse, Thomas
Nickel-Diffusion in α-Eisen übersättigt mit Kohlenstoff
description In kaltgezogenen perlitischen Stahldrähten tritt bei mechanischer Verformung eine Zementitauflösung auf. Dieses Phänomen hat aufgrund der Defektstruktur, die sich während der starken Belastung aufbaut, erheblichen Einfluss auf die physikalischen Eigenschaften des Materials. In dieser Arbeit wurde der Einfluss der Zementitauflösung auf die Leerstellenkonzentration in Ferrit (α-Eisen) auf indirektem Weg über die Bestimmung des Diffusionskoeffizienten von Nickel mittels Atomsondentomografie (APT) untersucht. Im untersuchten Temperaturbereich zwischen 423 und 523 K wurde eine starke Korrelation zwischen dem Diffusionskoeffizienten von Nickel und der Kohlenstoffkonzentration in Ferrit festgestellt. Des Weiteren wurde für die Ni-Diffusion eine Aktivierungsenthalpie von (0.66 ± 0.05) eV ermittelt, welche sehr viel kleiner ist als die Aktivierungsenthalpie für die Selbstdiffusion in α-Eisen (2.6 eV), was auf eine erhöhte Leerstellenkonzentration hinweist. Sowohl die Korrelation zwischen dem Diffusionskoeffizienten und der Kohlenstoffkonzentration als auch die erhöhte Leerstellenkonzentration können (aufgrund der Anreicherung des Ferrits mit Kohlenstoff infolge der Zementitauflösung) mit der Bildung von Leerstellen-Kohlenstoff-Komplexen im Ferrit erklärt werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit wurden im Rahmen des Defactant-Konzepts, nach dem die Bindung von übersättigtem Kohlenstoff an Leerstellen deren Bildungsenthalpie absenkt, diskutiert.
author2 Kirchheim, Reiner Prof. Dr.
author_facet Kirchheim, Reiner Prof. Dr.
Kresse, Thomas
author Kresse, Thomas
author_sort Kresse, Thomas
title Nickel-Diffusion in α-Eisen übersättigt mit Kohlenstoff
title_short Nickel-Diffusion in α-Eisen übersättigt mit Kohlenstoff
title_full Nickel-Diffusion in α-Eisen übersättigt mit Kohlenstoff
title_fullStr Nickel-Diffusion in α-Eisen übersättigt mit Kohlenstoff
title_full_unstemmed Nickel-Diffusion in α-Eisen übersättigt mit Kohlenstoff
title_sort nickel-diffusion in α-eisen übersättigt mit kohlenstoff
publishDate 2013
url http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0001-BAD1-6
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:7-11858/00-1735-0000-0001-BAD1-6-7
work_keys_str_mv AT kressethomas nickeldiffusioninaeisenubersattigtmitkohlenstoff
AT kressethomas nickeldiffusioninaironsupersaturatedwithcarbon
_version_ 1716623102256873472