TY - THES

T1 - Peak-Profilanalyse für In-situ-Hochtemperaturröntgenbeugung

AU - Ogris, Daniel

N1 - nicht gesperrt

PY - 2019

Y1 - 2019

N2 - Kupferwerkstoffe sind aus der modernen Welt nicht mehr wegzudenken. Für ihre mechanischen und elektrischen Eigenschaften sind sowohl die chemische Zusammensetzung, als auch die thermo-mechanische Behandlung während der Fertigung maßgebend. Die Röntgendiffraktometrie ist eine einfache und kostengünstige Methode die Eigenschaften von Kupferwerkstoffen während der Wärmebehandlung in-situ zu bewerten. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Analyse von Peakprofilen für die Hochtemperaturröntgenbeugung. Dazu wurde die konventionellen Rietveld-Methode durch ein globales mathematisches Optimierungsverfahren (simulated annealing) erweitert. Sowohl Optimierungsverfahren, wie auch Verfahren zur Trennung der K-alpha-Peaks in den Diffraktogrammen wurden in der Programmiersprache Fortran umgesetzt. Zudem wurden in Zusammenarbeit mit der Anton Paar GmbH Hochtemperaturröntgenbeugungsversuche an gewalzten Kupferproben durchgeführt. Mithilfe der eigens programmierten Software wurden die experimentell erhaltenen Diffraktogramme simuliert. Damit konnte das Mikrodehnungsverhalten der Proben analysiert werden. Aus der Mikrodehnung wurde die Versetzungsdichte abgeleitet. Das Dehnungsverhalten konnte nur unzureichend mit Hilfe von Williamson-Hall-Plots beschrieben werden. Mithilfe der erweiterten Williamson-Hall-Plots, mit denen auch die Anisotropie des elastischen Dehnungsfeldes berücksichtigt werden kann, konnte die Peakverbreiterung in Abhängigkeit von der Position beschrieben werden.

AB - Kupferwerkstoffe sind aus der modernen Welt nicht mehr wegzudenken. Für ihre mechanischen und elektrischen Eigenschaften sind sowohl die chemische Zusammensetzung, als auch die thermo-mechanische Behandlung während der Fertigung maßgebend. Die Röntgendiffraktometrie ist eine einfache und kostengünstige Methode die Eigenschaften von Kupferwerkstoffen während der Wärmebehandlung in-situ zu bewerten. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Analyse von Peakprofilen für die Hochtemperaturröntgenbeugung. Dazu wurde die konventionellen Rietveld-Methode durch ein globales mathematisches Optimierungsverfahren (simulated annealing) erweitert. Sowohl Optimierungsverfahren, wie auch Verfahren zur Trennung der K-alpha-Peaks in den Diffraktogrammen wurden in der Programmiersprache Fortran umgesetzt. Zudem wurden in Zusammenarbeit mit der Anton Paar GmbH Hochtemperaturröntgenbeugungsversuche an gewalzten Kupferproben durchgeführt. Mithilfe der eigens programmierten Software wurden die experimentell erhaltenen Diffraktogramme simuliert. Damit konnte das Mikrodehnungsverhalten der Proben analysiert werden. Aus der Mikrodehnung wurde die Versetzungsdichte abgeleitet. Das Dehnungsverhalten konnte nur unzureichend mit Hilfe von Williamson-Hall-Plots beschrieben werden. Mithilfe der erweiterten Williamson-Hall-Plots, mit denen auch die Anisotropie des elastischen Dehnungsfeldes berücksichtigt werden kann, konnte die Peakverbreiterung in Abhängigkeit von der Position beschrieben werden.

KW - Globale Optimierung

KW - Levenberg-Marquardt-Algorithmus

KW - Simulated Annealing

KW - Profilanalyse

KW - Röntgenbeugung

KW - Mikrospannungen

KW - Versetzungsanalyse

KW - Global Optimization

KW - Levenberg-Marquardt-Algorithm

KW - Simulated Annealing

KW - Profile Analysis

KW - X-ray Diffraction

KW - Microstrain

KW - Dislocations

M3 - Masterarbeit

ER -