Magnetisch gesteuerte Korngrenzenbewegung, Textur- und Kornmikrostrukturentwicklung in Zn
Final Report Abstract
Das Ziel des Projekts war die systematische Untersuchung der Dynamik und Gestaltbildung strukturell verschiedener Korngrenzen in Zn-Bikristallen sowie der Textur- und Mikrostrukturentwicklung in polykristallinem Zn unter Wirkung eines magnetischen Feldes. Zu diesem Zweck wurde die Bewegung zahlreicher symmetrischer und asymmetrischer Kippsowie allgemeiner Korngrenzen mit Desorientierungwinkeln im Bereich 60°- 90°, hauptsächlich unter der Wirkung eines starken Magnetfelds, aber auch unter kapillarer Triebkraft untersucht. Die gemessene Korngrenzenbeweglichkeit zeigte eine deutliche Abhängigkeit sowohl von der Desorientierung der Körner als auch von der Inklination der Korngrenze. Die Aktivierungsparameter der Korngrenzenbewegung unterschieden sich dabei deutlich je nach Korngrenzengeometrie und Art der treibenden Kraft sowie von den Aktivierungsparametern für Diffusionsprozesse. Dies wurde als Zeichen dafür interpretiert, dass sich der grundlegende Mechanismus der Korngrenzenbewegung in diesem Fall von der Diffusion individueller Atome unterscheidet und zudem ja nach Korngrenzengeometrie und/oder treibender Kraft ändert. Aus dem gleichzeitigen Wirken kapillarer und magnetischer Triebkräfte auf Korngrenzen mit räumlich fixierten Seitenpunkten wurde versucht die Korngrenzenenergie zu bestimmen. Aus den Messdaten konnte eine obere Schranke für die Energie der Korngrenze gewonnen werden, die gut mit bisherigen Messungen anhand von polykristallinem Zn übereinstimmt. Ebenfalls untersucht wurde der Einfluss eines während des Heizvorgangs wirkenden Magnetfelds auf die Texturentwicklung beim Glühen von kaltgewalzten Blechen aus niedrig legiertem Zn-1.1%Al. Hier konnte ein deutlicher Einfluss der magnetischen Triebkräfte beobachtet werden, der dazu führt dass die energetisch günstigere der beiden dominanten Walztextur- Komponenten auf Kosten der anderen zunimmt. Durch Einzelorientierungsmessungen mit EBSD konnte die durch den Einfluss des Magnetfeldes hervorgerufene spezifische Änderung der Kornwachstumskinetik als Ursache für die Texturänderung identifiziert werden.
Publications
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(See online at https://doi.org/10.1016/j.actamat.2013.01.007)
