Metallographie

Die Analyse von Gefüge, Korngrenzen und Schichtdicken

Die Metallographie ist eines der aufwendigsten Verfahren in der zerstörenden Werkstoffprüfung. Bei der Metallographie werden Probenstücke dem Werkstoff entnommen, geschliffen, poliert und geätzt. Diese vorbereitenden Arbeitsschritte nennt man Probenpräparation oder auch Probenerstellung. Hierbei wird sehr genau darauf geachtet die Ausgangseigenschaften und das Gefüge des Werkstoffs nichts zu verändern. Anschließend werden die Proben am Okular eines Mikroskopes, auf einer Mattscheibe oder im Foto digital ausgewertet. Es gibt drei Untersuchungsarten bei der Metallographie. Das sind die Gefügeuntersuchung, die Korngrenzenbestimmung und die Schichtdickenmessung. Alle Verfahren bieten wir an und führen diese in unserem Labor in Hasloch durch.

Warum ist die Metallographie so wichtig?

Eine wichtige Aufgabe der Metallographie ist es, den Zusammenhang zwischen Mikrostruktur und Eigenschaften eines Werkstoffs zu finden. Eine automatische Gefügecharakterisierung bei Gusseisen ist aufgrund einer unregelmäßigen Verteilung und Mischung von Graphitteilchen nicht durchführbar. Um die Aufgabe für Metallographen zu erleichtern, wurden die idealen Gusseisenstrukturen mit sechs unterschiedlichen Graphittypen in DIN EN ISO 945 zusammengefasst.

Es ist erwiesen, dass Graphittyp, Form, Größe und Verteilung einen Einfluss auf die Eigenschaften von Gusseisen haben. Allein der Graphittyp in Gusseisen mit gleicher perlitischer Matrixstruktur verändert stark nicht nur die mechanischen, sondern auch die magnetischen, elektrischen und thermischen Eigenschaften. Deshalb ist es wichtig, den Volumenanteil einzelner Graphittypen und die Größenverteilung der Graphitteilchen zu bestimmen. Die Bildanalyse stellt ein zuverlässiges Werkzeug für diese Aufgabe dar und ermöglicht eine Charakterisierung der unterschiedlichen Gefügetypen.

Kugekgraphit poliert bei Gefügeuntersuchung an Gusseisen
Kugekgraphit poliert bei Gefügeuntersuchung an Gusseisen

Probenpräbaration im Überblick

  • Entnahme // eine Gefügeveränderung ist zu vermeiden
  • Einbetten // für randscharfe Schliffe
  • Schleifen // um Verformungsschichten abzubauen
  • Polieren // für eine hohe Oberflächenqualität
  • Ätzen // um das Gefüge zu entwickeln

Gefügeuntersuchungen

Bei Gefügeuntersuchungen werden Probenstücke, warm- oder kalteingebettet, in verschiedene Körnungsstufen geschliffen, poliert und anschließend geätzt. Das dadurch sichtbar gemachte Gefüge gibt Aufschluss über die Vergütungs- und Gefügezustände – zum Beispiel Verformungen, Texturen oder Siegerungen – sowie über weitere Parameter wie Verunreinigungen des Werkstoffs.

Korngrenzenbestimmung

Die Korngrenzenbestimmung ermittelt die Korngrößen und deren Anzahl in metallischen Werkstoffen. Die Körnung gibt unter anderem Auskunft über die Festigkeit und die Korrosionseigenschaften eines metallischen Werkstoffes. Wie bei der Gefügeuntersuchung werden zur Korngrenzenbestimmung Probenstücke geschliffen, poliert und geätzt. Anschließend werden sie am Mikroskop, auf einer Mattscheibe oder im Foto ausgewertet.

Schichtdickenmessung

Die Schichtdickenmessung ermittelt die Stärke verschiedener Materialschichten in metallischen Werkstoffen. Analog zur Gefügeuntersuchung werden Probenstücke geschliffen, poliert und geätzt. Anschließend werden sie am Okular, auf einer Mattscheibe oder im Foto an Hand des Linienschnittverfahren oder des Kreisschnittverfahren ausgewertet.

Den Transport übernehmen wir

Wie bei allen zerstörenden Verfahren übernehmen wir bei Serien den kompletten Transport. Dank unserer hauseigenen Fahrzeugflotte holen wir die zu prüfenden Werkstoffe ab und bringen sie nach der erfolgreichen Beprobung zurück.

Akkreditiert für Metallographie

DIN 54150 1977-08 Zerstörungsfreie Prüfung - Abdruckverfahren für die Oberflächenprüfung (Replica-Technik) A, B, C (zurückgezogene Norm)

DIN EN ISO 945 2010-09 Mikrostruktur von Gusseisen - Teil 1: Graphitklassifizierung durch visuelle Auswertung C