Fémüvegek alacsonyhőmérsékleti képlékeny deformációja: belső feszültségek mérése

Hasonló dokumentumok
Végleges szakmai jelentés OTKA Posztdoktori Kutatási Pályázat

Dankházi Z., Kalácska Sz., Baris A., Varga G., Ratter K., Radi Zs.*, Havancsák K.

Milyen simaságú legyen a minta felülete jó minőségű EBSD mérésekhez

ÜVEGSZÁL ERŐSÍTÉSŰ KOMPOZIT FÚRÁSÁNAK VIZSGÁLATA GYORSACÉL ÉS KEMÉNYFÉM SZERSZÁMMAL DRILLING OF GLASS-FIBER-REINFORCED COMPOSITE BY HSS AND CARBIDE

Nanokeménység mérések

Precíziós mérőeszközök rövid ismertetője

ATOMI ERŐ MIKROSZKÓP OKTATÁSI MODELL ATOMIC FORCE MICROSCOPE MODEL IN SCHOOL

Diagnosztikai szemléletű talajtérképek szerkesztése korrelált talajtani adatrendszerek alapján

Geokémia gyakorlat. 1. Geokémiai adatok értelmezése: egyszerű statisztikai módszerek. Geológus szakirány (BSc) Dr. Lukács Réka

Havancsák Károly Nagyfelbontású kétsugaras pásztázó elektronmikroszkóp az ELTÉ-n: lehetőségek, eddigi eredmények

Amorf/nanoszerkezetű felületi réteg létrehozása lézersugaras felületkezeléssel

Keywords: machine, pneumatic, reversible, rotary piston, moving part, sealing, profile, circular

ELTE Fizikai Intézet. FEI Quanta 3D FEG kétsugaras pásztázó elektronmikroszkóp

Construction of a cube given with its centre and a sideline

A kerámiaipar struktúrája napjainkban Magyarországon

KÉPI INFORMÁCIÓK KEZELHETŐSÉGE. Forczek Erzsébet SZTE ÁOK Orvosi Informatikai Intézet. Összefoglaló

MECHANIKA I. rész: Szilárd testek mechanikája

A nanotechnológia mikroszkópja

Havancsák Károly Az ELTE TTK kétsugaras pásztázó elektronmikroszkópja. Archeometriai műhely ELTE TTK 2013.

Az acélhidak elavulás felmérésének gyakorlati kérdései

A forrás pontos megnevezésének elmulasztása valamennyi hivatkozásban szerzői jogsértés (plágium).

PÉLDATÁR BEGYAKORLÓ FELADAT TÉRBELI FELADAT MEGOLDÁSA VÉGESELEM- MÓDSZERREL

FIATAL MŰSZAKIAK TUDOMÁNYOS ÜLÉSSZAKA

Phenotype. Genotype. It is like any other experiment! What is a bioinformatics experiment? Remember the Goal. Infectious Disease Paradigm

Word and Polygon List for Obtuse Triangular Billiards II

Hibák kristályos anyagokban: hogyan keletkeznek és mire használjuk ket?

EBSD-alkalmazások. Minta-elôkészítés, felületkezelés

Teherviselő faszerkezet csavaros kapcsolatának tervezési tapasztalatai az európai előírások szerint

Összefoglalás. Summary. Bevezetés

Bevezetés a kvantum-informatikába és kommunikációba 2015/2016 tavasz

Catalyst 6500 Hogyan tovább?

A felület vizsgálata mikrokeménységméréssel

Mezőgazdasági gépesítési tanulmányok Agricultural Engineering Research MŰANYAG CSOMAGOLÓ- ÉS TAKARÓ FÓLIÁK REOLÓGIAI VIZSGÁLATA

A DEBRECENI MÉRNÖK INFORMATIKUS KÉPZÉS TAPASZTALATAIRÓL. Kuki Attila Debreceni Egyetem, Informatikai Kar. Összefoglaló

Supplementary materials to: Whole-mount single molecule FISH method for zebrafish embryo

NYOMÁSOS ÖNTÉS KÖZBEN ÉBREDŐ NYOMÁSVISZONYOK MÉRÉTECHNOLÓGIAI TERVEZÉSE DEVELOPMENT OF CAVITY PRESSURE MEASUREMENT FOR HIGH PRESURE DIE CASTING

Mikropillárok plasztikus deformációja 3.

Laterális feloldás és képminőség javítása vonalpásztázó tomográfiás optikai mikroszkópban

Szívkatéterek hajlékonysága, meghajlítása

Új típusú anyagok (az autóiparban) és ezek vizsgálati lehetőségei (az MFA-ban)

Tudományos Ismeretterjesztő Társulat

SZENZOROK ÉS MIKROÁRAMKÖRÖK

MEZŐGAZDASÁGI HULLADÉKOT FELDOLGOZÓ PELLETÁLÓ ÜZEM LÉTESÍTÉSÉNEK FELTÉTELEI

A Ni-BÁZISÚ SZUPERÖTVÖZETEK MEGMUNKÁLHATÓSÁGA HORONYMARÁSKOR. MACHINEBILITY OF THE Ni-BASED SUPERALLOYS BY END MILLING

Kristályorientáció-térképezés (SEM-EBSD) opakásványok és fluidzárványaik infravörös mikroszkópos vizsgálatához

már mindenben úgy kell eljárnunk, mint bármilyen viaszveszejtéses öntés esetén. A kapott öntvény kidolgozásánál még mindig van lehetőségünk

HIDEGEN HENGERELT ALUMÍNIUM SZALAG LENCSÉSSÉGÉNEK VIZSGÁLATA INVESTIGATION OF CROWN OF COLD ROLLED ALUMINIUM STRIP

HU ISSN

Smaller Pleasures. Apróbb örömök. Keleti lakk tárgyak Répás János Sándor mûhelyébõl Lacquerware from the workshop of Répás János Sándor

Fotogrammetria és Térinformatika Tanszék, BME 2. Hidak és Szerkezetek Tanszék, BME 3. Piline Kft. lézerszkenneléses eljárás milyen módon támogathatja

A katalógusban szereplő adatok változásának jogát fenntartjuk es kiadás

Kerámiák mechanikája és technológiája Mechanics and Processing of Ceramics

A évi fizikai Nobel-díj

XIII. FIATAL MŰSZAKIAK TUDOMÁNYOS ÜLÉSSZAKA

Anyagmérnöki Tudományok, 37. kötet, 1. szám (2012), pp

A TISZA FOLYÓ MODELLEZÉSE EGYDIMENZIÓS HIDRODINAMIKAI MODELLEL. TISZA-VÖLGYI MŰHELY alapító konferencia

ÚJ ESZKÖZÖK A TÁJÖKOLÓGIAI ELVÛ TERVEZÉSBEN: TÁJÖKOLÓGIAI VIZUÁLIS PLANTÁCIÓ (TVP)

EN United in diversity EN A8-0206/419. Amendment

VALÓS HULLÁMFRONT ELŐÁLLÍTÁSA A SZÁMÍTÓGÉPES ÉS A DIGITÁLIS HOLOGRÁFIÁBAN PhD tézisfüzet

Fókuszált ionsugaras megmunkálás

Innovatív gáztöltésű részecskedetektorok

Vasúti kocsik vázszerkezetének a felhasználhatósága kisebb nyílások áthidalására helyi érdek8 közúti utakon

Szilárd testek rugalmassága

Contact us Toll free (800) fax (800)

GÉPÉSZETI ALKALMAZOTT SZÁMÍTÁSTECHNIKA f iskolai mérnökhallgatók számára. A 4. gyakorlat anyaga. Adott: Geometriai méretek:

Szubmolekuláris kvantuminterferencia és a molekuláris vezetőképesség faktorizációja

LDV Project. Szeretettel köszönjük Önöket Egerben a Leonardo Projekt Workshopján. We welcome - with much love - our dear guests!

Többszempontú színpreferencia vizsgálat a fényforrás színességi koordinátájának elhelyezkedése alapján

Vizsgáztatás multimédia eszközökkel

TÁMOPͲ4.2.2.AͲ11/1/KONVͲ2012Ͳ0029

A MIKROFÚRÓ SZERSZÁMOK ÁLLAPOTFELÜGYELETE

OLYMPICS! SUMMER CAMP

Képalkotás a pásztázó elektronmikroszkóppal

Klaszterezés, 2. rész

anal2_03_szelsoertek_demo.nb 1

On The Number Of Slim Semimodular Lattices

A controlling és az értékelemzés összekapcsolása, különös tekintettel a felsőoktatási és a gyakorlati alkalmazhatóságra

SAR AUTOFÓKUSZ ALGORITMUSOK VIZSGÁLATA ÉS GYAKORLATI ALKALMAZÁSA 2

KÍSÉRLETEK MELEGÍTŐ TASAKKAL

A vizsgált anyag ellenállása az adott geometriájú szúrószerszám behatolásával szemben, Mérnöki alapismeretek és biztonságtechnika

Az elektromágneses sugárzás kölcsönhatása az anyaggal

FORD FOCUS FOCUS_2016_V8_MASTER_240x185 Cover.indd /10/ :52:23

DEMONSTRÁCIÓS- ÉS TANULÓKÍSÉRLETI ESZKÖZÖK KÉSZÍTÉSE

Effect of the different parameters to the surface roughness in freeform surface milling

SAJTÓKÖZLEMÉNY Budapest július 13.

PÉLDATÁR BEGYAKORLÓ FELADAT SÍKFESZÜLTSÉGI PÉLDA MEGOLDÁSA VÉGESELEM-MÓDSZERREL

A rosszindulatú daganatos halálozás változása 1975 és 2001 között Magyarországon

pánchezjbeáíáa pk 1 I Torres ik 2 I Barrallo gk 3 I fraola BK 4 ABSTRACT

(Asking for permission) (-hatok/-hetek?; Szabad ni? Lehet ni?) Az engedélykérés kifejezésére a következő segédigéket használhatjuk: vagy vagy vagy

Feloldóképesség Mikroszkópos módszerek. DIC mikroszkópia. Fáziskontraszt mikroszkópia. Barkó Szilvia A MIKROSZKÓPIA RÖVID TÖRTÉNETE

Szoftver-technológia II. Tervezési minták. Irodalom. Szoftver-technológia II.

Correlation & Linear Regression in SPSS

MECHANIZMUSOK KINEMATIKAI VIZSGÁLATA

Protonnyaláb okozta fizikai és kémiai változások vizsgálata polimerekben és alkalmazásaik a protonnyalábos mikromegmunkálásban

Opakásványok kristályorientáció vizsgálata a lahócai Cu-Au ércesedésben

TELJESÍTMÉNYNYILATKOZAT. sz HU

ERŐMŰI SZERKEZETI ELEMEK ÉLETTARTAM GAZ- DÁLKODÁSÁNAK TÁMOGATÁSA A TÖRÉSMECHANI- KA ALKALMAZÁSÁVAL

GEOTECHNIKA I. LGB-SE TALAJOK SZILÁRDSÁGI JELLEMZŐI

Síklapokból álló üvegoszlopok laboratóriumi. vizsgálata. Jakab András, doktorandusz. BME, Építőanyagok és Magasépítés Tanszék

Current Weed Control strategies in sorghum I

Átírás:

Fémüvegek alacsonyhőmérsékleti képlékeny deformációja: belső feszültségek mérése Kovács Zsolt

Fémüvegek Intensity (a.u.) Rendezetlen szerkezet röntgen diffrakció 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120-1 q (nm )

Fémüvegek G nagy kritikus nyírási feszültség: krit 40 [ M.F. Ashby, A.L. Greer 2005]

Fémüvegek fémesen vezető: nem átlátszó 1 mm

Belső feszültségek létrehozása I. rugalmas deformáció hatására: csak addig van feszültség amíg deformáció van =E II. képlékeny deformáció + deformáció gradiens: a gradienssel összemérhető skálán maradó feszültség (külső deformáció nélkül is)

Deformáció eloszlás szabadvégű csavarás esetén r = r L r L θ R M = 0 2 r dr 2

Ideálisan képlékeny deformáció csavarás esetén y = f R M = 0 2 r dr y 2 rugalmas tartományban 2 G R 4 M el = 4 L képlékeny tartományban 4y L 3 2 G 3 M = 4 y R 3 12 [ ]

Ideálisan képlékeny viselkedés fémüvegekben 2 G R 4 M el = 4 L [ 4 L 2 G M = 4 y R3 y 3 12 3 ] Ry 0.5 R

Maradandó feszültségek a csavart mintában Ideálisan képlékeny modell alapján várható maradó feszültségeloszlás ] [ [ ] 4 Ry 1 Ry max = y 1 3 R 3 R 4 3 visszaterhelt (relaxált) minta: 1 Ry 1 min = y 3 R 3 y = el R=R y r M = M el y y = max Ry R M = M max r = relax R Ry M =0 r

Belső feszültségek mérése keménységméréssel Nagy belső feszültségek mérése keménységméréssel HV érzékeny a minta síkban levő összenyomó illetve húzó komponensek összegére H xx yy [ Y.H. Lee, D.Kwon 2004 AM]

Belső feszültségek mérése keménységméréssel Csavart mintában tisztán nyírási deformáció van a főirányok síkjaiban r = r L r =r 1,0,0 xx =0 yy =0 zz =0 xy =0 yz = zx =0 x z Ferdén elvágva a mintát, átló menti feszültségkomponensek előfordulnak: Így mérhetők a belső feszültségek y y x θ H xx yy z r elforgatás x tengely körül szöggel

Belső feszültségek mérése keménységméréssel y z x y x =38.4 o

Belső feszültségek mérése keménységméréssel xx =0 yy = r sin sin 2 xy = r cos sin y H = xx yy x =38.4 o

Belső feszültségek mérése direkt módszerrel ion nyalábbal kialakított felületi struktúra 200 nm 2000 nm 7000 nm 7000 nm FIB őrlés időtartama: 6 min Bevágás szélesség (ion áram): 0.4nm 60-160nm (10pA) 250nm 360nm (0.5nA)

References FIB-based technique for stress characterization on thin films for reliability purposes Authors: N. Sabaté, D. Vogel, J. Keller, A. Gollhardt, J. Marcos, I. Gràcia, C. Cané and B. Michel First Published on: May-August 2007, Microelectronic Engineering Abstract This paper describes a novel approach of stress measurement based on the combined imaging milling capabilities of a FIB equipment. This technique consists on the scaling down of two measurement techniques based on stress-relaxation, the slot and the hole-drilling methods. The main aspects of both approaches at a microscale are described and illustrated and some examples of their application to thin films are presented.

References Mapping residual stress profiles at the micron scale using FIB microhole drilling Authors: B. Winiarski and P. J. Withers First Published on: 2010 Applied Mechanics and Materials Abstract.... We propose a new technique, namely the incremental micro-hole-drilling method (IμHM), for measurement of residual stress profiles as a function of depth with high spatial definition. Like its macroscale counterpart, it is applicable to either crystalline or amorphous materials, but at the sub-micron scale. Our method involves micro-hole milling using the focused ion beam of a dual beam FEGSEM/FIB microscope. The surface displacements are tracked by digital image correlation of SEM images recorded during milling. The displacement fields mapped around the whole are used to reconstruct the variation of the in-plane stress tensor as a function of depth. In this way the multi-axial state of residual stress has been characterised around drilled holes of 2 microns or so, enabling the profiling of the stress variation at the sub-micron scale to a depth of 2 microns. Here we demonstrate the efficacy of this method by measuring the stresses in a surface-severe-plastically-deformed (S2PD) Zr50Cu40Al10 bulk metallic glass (in atomic percent, at.%) sample after failure under four-point-bending-fatigue.

Belső feszültségek mérése direkt módszerrel A hengerben a feszültség komponensek relaxálnak a kivágott körgyűrűn belül (a felülethez közel) Négyszögletes felületi jel alakja változik a körgyűrű kivágása következtében A változás alapján a rugalmas feszültség/deformáció komponensek mérhetők mikrométeres skálán

Belső feszültségek mérése direkt módszerrel xx =0 yy 0.9 r xy =0 I. II. xx =0 yy 0.9 r xy =0 xy 0.6 r III. xx =0 yy =0 y III. II. x I. yy =0 =38.4 o

Belső feszültségek mérése direkt módszerrel eredeti jel rugalmasan relaxált jel

Belső feszültségek mérése direkt módszerrel xx =0 yy 0.9 r xy =0 I. II. xx =0 yy 0.9 r xy =0 xy 0.6 r III. xx =0 yy =0 várható érték I. II. III. yy 10 y x mért érték yy 3 6 yy 0 yy 0 yy =0

Belső feszültségek mérése direkt módszerrel Problémák (megoldások) FIB és az SEM kép nem párhuzamos (0.4 deg forgatás) x irányba a FIB pixel szélesebb, mint y irányban (?) FIB pixelek szélesek (kisebb áram, elektron sugaras leválasztás) (gyorsabb őrlés egyszerűbb mintával) SEM kép aszimmetrikus (kép felület normális irányból) SEM leképezés alatt a minta kúszik (több rövid felvétel) SEM kép kevés pixelt tartalmaz (nagyobb felbontás)

Összefoglalás Belső feszültségek mérhetők fémüvegekben is Keménységmérés: a mérés síkjában a főátlóban levő feszültség komponensek összegére érzékeny mérési mérettel arányosan érzékeny a felület simaságára Direkt módszer (SEM-FIB): minden a mérési síkra jellemző feszültségkomponens mérhető kis mérési érzékenység, de javítható kevésbé érzékeny a felületi hibákra

Köszönetnyilvánítás Prof. Lendvai János Dr. Nguyen Quang Chinh Ratter Kitti Prof. S. Tóth László Magyary Zoltán Közalapítvány (EEA és Norvég támogatások) OTKA 67692 TÁMOP-4.2.1/B-09/1/KMR-2010-0003