Metallografische Untersuchung
Wir führen als Steinbeis-Transferzentrum metallografische Untersuchungen als Dienstleistung durch.
Leistungen
- Untersuchung von Gefüge und Kornstruktur
- Korngrößenanalyse
- Phasenanalyse
- Ausscheidungs- und Teilchenanalyse
- Poren-, Lunker- und Rissanalyse
- Gefügezustandsbewertung nach Wärmebehandlung
- Zustandsvergleich alt/neu
Methoden
- Lichtmikroskopie (LiMi)
- Rasterelektronenmikroskopie (REM)
- Energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX)
- Metallographie
Gerne erstellen wir Ihnen ein Angebot für eine metallographische Untersuchung.
Wozu dient die metallografische Untersuchung?
Die metallografische Untersuchung dient zur Analyse der Mikrostruktur metallischer Werkstoffe. Ihr Hauptziel ist es, die inneren Strukturen und Eigenschaften eines Metalls oder einer Legierung sichtbar zu machen, um wichtige Informationen über dessen Qualität und Eignung für spezifische Anwendungen zu gewinnen.
- Bewertung der Mikrostruktur: Die metallographische Prüfung ermöglicht die Untersuchung der Mikrostruktur eines Metalls (z.B. Korngröße, Phasenbestimmung, Gefügearten). Diese Strukturen beeinflussen die mechanischen Eigenschaften wie Härte, Zähigkeit und Festigkeit des Materials.
- Erkennung von Materialfehlern: Mit der Methode lassen sich innere Defekte wie Poren, Einschlüsse, Risse und Hohlräume sichtbar machen. Solche Fehler können bereits bei der Herstellung oder durch Beanspruchung im Betrieb entstehen.
- Bestimmung der Wärmebehandlung: Die metallographische Prüfung zeigt, ob das Material korrekt wärmebehandelt wurde. So lassen sich Zustände wie gehärtet, vergütet oder rekristallisiert erkennen, die für die Eigenschaften und Einsatzfähigkeit des Metalls entscheidend sind.
- Schadensanalyse: Nach einem Materialversagen kann die metallographische Untersuchung dazu beitragen, die Ursache des Schadens zu identifizieren, z.B. ob es durch Korrosion, Überlastung, Ermüdung oder eine ungünstige Mikrostruktur verursacht wurde. Diese Erkenntnisse helfen, zukünftige Schäden zu verhindern.
Metallographie
Mithilfe der Metallographie können Gefügebestandteile, Kristallstrukturen, Phasen und andere mikrostrukturelle Merkmale eines metallischen Werkstoffs analysiert werden. Legierungselemente, Wärmebehandlung und Bearbeitung beeinflussen die Eigenschaften und Qualität von Metallen. Sie beeinflussen die Struktur, Größe und Orientierung der Körner, das heißt der einzelnen kristallinen Bereiche des Gefüges. Mithilfe moderner Lichtmikroskopie und Rasterelektronenmikroskopie werden Gefügeuntersuchungen an geätzten Schliffen durchgeführt.
Gusseienanalyse
Gefüge Aluminium nach Farbätzung
Korngröße bestimmen
Die Korngröße ist die Verteilung der sichtbaren Größe der einzelnen Gefügebestandteile (Körner) im Schliffbild. Das am häufigsten angewandte Verfahren zur Korngrößenbestimmung ist das Linienschnittverfahren. Dabei werden Linien mit definiertem Abstand über die lichtmikroskopische Aufnahme des präparierten Schliffbildes einer Probe gezogen. Wenn eine Linie eine Korngrenze schneidet, wird diese Stelle markiert. Daraus ergibt sich eine bestimmte Anzahl von Schnitten, die auf die Länge der Linie bezogen wird. Damit kann die Anzahl der Körner (Kristalle) im Gefüge bestimmt werden, indem das Verhältnis der Schnittsehnenlänge eines Gefügebestandteils zur Länge der Linie ermittelt wird. Außerdem wird die Anzahl der Schnittpunkte der Korngrenzen über die Länge der Messlinie bestimmt. Sofern nicht anders vereinbart, muss die Schlifffläche in Längsrichtung der Probe liegen, d. h. parallel zur Hauptverformungsachse der bearbeiteten Bauteile. Die Bestimmung der Korngröße in einem Querschliff würde bei nicht gleichachsigen Körnern zu einem Messfehler führen.
Phasenanteile
Besteht ein Gefüge aus Körnern unterschiedlicher Art (chemische Zusammensetzung, Kristallstruktur, …), spricht man von verschiedenen Phasen. Durch Ätzverfahren können diese Phasen optisch unterschieden und durch digitale Bildverarbeitung die prozentualen Anteile bestimmt werden.
Materialanalyse
(Metallurgische Analyse)
Die Materialanalyse von metallischen Werkstoffen dient dazu, die Zusammensetzung, die Struktur, die Eigenschaften und die Qualität eines metallischen Werkstoffs zu untersuchen und zu charakterisieren. Diese Analyse ist wichtig, um sicherzustellen, dass das Material den Anforderungen und Spezifikationen für die vorgesehene Verwendung entspricht. Die chemische Zusammensetzung des Materials, einschließlich der Konzentrationen der verschiedenen Elemente, ist Gegenstand der Materialanalyse. Diese erfolgt mit Hilfe der energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDX) und der Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA, eng. XRF).