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METALLOGRAPHIE
Metallographie und Werkstoffprüfung

Metallographie und Werkstoffprüfung

Im Bereich der Metallographie stehen uns alle Methoden zur Untersuchung von Gefüge- und Struktureigenschaften metallischer Werkstoffe sowie zur Untersuchung von nicht-metallischen Werkstoffen, Keramiken, Kunststoffen und Verbundstoffen zur Verfügung. Unsere Analyseverfahren umfassen hochpräzise metallographische Probenpräparationen, Gefügeuntersuchungen, Analyse von Beschichtungen, Korrosionsuntersuchungen, Schweißnahtanalysen, Härteprüfungen nach Vickers sowie die Analyse der Legierungszusammensetzung.

Optimieren Sie Ihre Prozesse mit aussagekräftigen Analysen

Die Analysen werden vor allem für die Überprüfung und Optimierung von Produktionsprozessen, die Schadensprävention, die Ursachenforschung im Schadensfall und zur Produktentwicklung durchgeführt. Um die beste Lösung für Ihre Aufgabenstellung sicherzustellen steht eine beachtliche Bandbreite von Analysesystemen zur Verfügung. Meist führt erst eine Kombination verschiedener Systeme zu aussagekräftigen Ergebnissen.

Probenpräparation für Mikro- und Makroschliffe

Mithilfe von unterschiedlichsten Trenn- und Präparationsverfahren ist es uns möglich, einzelne Komponenten oder ganze Bauteilgruppen präzise zu zerlegen und mikroskopisch kleinste Schadstellen herauszupräparieren:

  • Spezielle Trennsysteme für Präzisionsschnitte, wie Diamant-Draht-Säge für Schnitte im Bereich 0,15-0,5 mm ohne Wärmeeinflusszone
  • Ideale Kombination von Kalt- und Warmeinbettverfahren (elektrisch leitend und elektrisch nicht-leitend):
  • Typische vollautomatische Schleif- und Polierverfahren
  • Vollautomatischer Reinigungsprozess zur effizienten und ressourcenschonenden Säuberung
  • Manuelles oder elektrolytisches Polieren und Ätzen mit Säuren, Laugen und Basen
  • Erzeugung metallischer Schichten und Schichten auf Kohlenstoff- und Platinbasis

ANALYSEVERFAHREN ZUR BESTIMMUNG VON MATERIALEIGENSCHAFTEN

Die Analyse von Werkstoffeigenschaften liefert Informationen darüber, inwiefern sich der Werkstoff für den geplanten Einsatz eignet, wie seine Qualität ist und worauf bei der weiteren Verarbeitung geachtet werden muss. Das aus einem bestimmten Werkstoff oder einer Werkstoffkombination hergestellte Bauteil wird komplex betrachtet und mit den verschiedensten Analysemethoden auf Herz und Nieren geprüft.

 

 

Gefügeuntersuchung

Die Gefügeuntersuchung am metallografisch präparierten Schliff gibt Aufschluss über die Eigenschaften und Verarbeitung eines Metalls. Das nach dem Ätzvorgang sichtbar gemachte Gefüge liefert Hinweise über Vergütungs- und Gefügezustände, Verformungen und Seigerungen sowie Verunreinigungen im Werkstoff.

Wir überprüfen und beurteilen die Gefügestruktur hinsichtlich: Korngrößen sowie Korngrenzen, vorhandener Porosität, intermetallischen Phasen sowie nicht-metallischen Einschlüssen und Phasen.

Funkenemissionsspektroskopie

Mit der Funkenemissionsspektrometrie (OES) werden einzelne Legierungselemente qualitativ und quantitativ mit höchster Genauigkeit analysiert. Die ermittelte Legierungszusammensetzung wird mit den in den gängigen Normen aufgelisteten Grenzwerten, den Grenzwerten im Stahlschlüssel oder Kundenvorgaben abgeglichen und bewertet. Unser Analysenprotokoll bestätigt oder widerlegt die Zugehörigkeit eines Materials zu einer Werkstoffgüte.

Folgende Legierungen können bei uns analysiert werden: Eisen, Aluminium, Kupfer, Zink, Magnesium, Titan, Cobalt, Nickel.

Schweiß- und Lötnahtprüfung

Die Beurteilung von Schweiß -und Lötnähten wird normkonform nach vorhandenen Toleranzwerten und Bewertungsgruppen durchgeführt. Beurteilt werden Oberflächenunregelmäßigkeiten anhand einer Sichtprüfung sowie innere Schweißnahtfehler im metallografisch polierten Schliff.

Bei der Schweiß- und der Lötnahtanalyse kommen zahlreiche Techniken zum Einsatz:

  • Überprüfung der Schweißnahtgeometrie
  • Gefügeuntersuchung
  • Härteprüfung an den Wärmeeinflusszonen

Untersuchung von Beschichtungen

Empfindliche Oberflächen, z.B. von elektronischen Komponenten und Sensoren, werden mit unterschiedlichsten Schutz- oder Funktionsschichten versehen. Diese Oberflächenbeschichtungen dienen dazu, die Eigenschaften einer Oberfläche sowohl funktional als auch optisch zu erhalten und zu schützen.

Die Untersuchung von Schutz- und Funktionsschichten erfordert breit gefächerte Analysetechniken:

  • Präparation im Querschliff senkrecht zur Beschichtungsebene
  • Lichtmikroskopische Begutachtung der Beschichtung im Querschliff zur Bestimmung der Schichtdicke und Untersuchung der Fusionslinie zwischen Basismaterial und Beschichtung
  • Laser-Scanning-Mikroskopie zur Begutachtung der Oberflächentopografie und Oberflächenrauheit
  • Rasterelektronenmikroskopie zur Begutachtung der Beschichtungsoberfläche und zur Bestimmung der Materialzusammensetzung der Beschichtung
  • Mikrohärtebestimmung der Beschichtung im Querschliff oder auf der Beschichtungsoberfläche

Härteprüfung

Wir führen die Härteprüfung nach Vickers gemäß Norm DIN ISO 6507 durch. Auf Grund des hochauflösenden Auswertesystems sind auch Mikrohärte-Prüfungen problemlos durchzuführen.

Ebenso überprüfen wir den Härteverlauf eines Bauteils nach einer Wärmebehandlung. Die Bestimmung der Randschichthärte, Einsatzhärtungstiefe und der Nitrierhärtetiefe wird normkonform durchgeführt.

Korrosion

Korrosion ist die physikochemische Wechselwirkung zwischen einem Metall und seiner Umgebung. Die Wechselwirkung verändert die Eigenschaften des Metalls, was häufig zu Beeinträchtigungen des Metalls oder des technischen Systems führt.

Mit Hilfe schadensanalytischer Methoden werden unterschiedlichste Korrosionsarten untersucht und mögliche Ursachen aufgezeigt. Eine genaue Kenntnis des jeweiligen Anwendungsfalles ist bei einer Korrosionsuntersuchung unabdingbar. Wie verhält sich der eingesetzte Werkstoff gegenüber den ihn umgebenden Medien, welche Betriebsparameter liegen vor? Die Ursachenfindung eines Korrosionsschadens soll eine Wiederholung des Schadens minimieren bzw. ganz ausschließen.

Charakterisierung von Oberflächentopografien

Mit dem Laser-Scanning-Mikroskop werden Oberflächentopografien von 3D-Mikrostrukturen bis in den Nanometer-Bereich analysiert und vermessen. Metalle, Polymere, Halbleiter und Mehrschichtsysteme sowie viele andere Materialien können dreidimensional dargestellt und die Oberflächenrauheit berührungslos bewertet werden.

  • Darstellung und Vermessung von Materialverschleiß, Volumenmessungen der Vertiefungen
  • Untersuchung von Oberflächen additiv gefertigter Bauteile oder von Keramikbauteilen
  • Messung von Schichtdicken und Schichten zusammengesetzter Polymere
  • Bewertung der Qualität und Funktionsfähigkeit von Oberflächen
  • Analyse der Oberflächenrauheit

FIB-SEM-Mikroskopie

Bei diesem Rasterelektronenmikroskop, welches mit einem fokussierten Ionenstrahl und einem Femtosekunden-Laser ausgestattet ist, steht der Materialabtrag im Vordergrund. Präparationen im Nanobereich ermöglichen den Zugang zu tief unter der Oberfläche liegenden Strukturen und Fehlstellen, welche dann hochauflösend dargestellt und analysiert werden können.

Rasterelektronenmikroskopie

Die Rasterelektronenmikroskopie ermöglicht die hochauflösende Darstellung von Oberflächenstrukturen und Materialunterschieden.

In der hochauflösenden Gefügeuntersuchung, zur Bestimmung der einzelnen Gefügebestandteile oder zur Identifizierung von intermetallischen Phasen findet die Rasterelektronenmikroskopie ebenso ihren Einsatz wie in der Begutachtung von Bruchflächen bei der Schadensanalyse.

Typische Anwendungen sind:

  • Begutachtung der Morphologie technischer Oberflächen
  • Feststellung von Veränderungen der Oberflächen durch äußere Einwirkung wie Korrosion und Verschleiß
  • Durchführung fraktografischer Analysen von Bruchflächen
  • Morphologische und chemische Partikelanalyse

TECHNISCHE AUSSTATTUNG

In unserem Prüflabor verfügen wir über eine große Bandbreite an vielseitigen Licht-, Laser- und Elektronenmikroskopen sowie über ein Härtemessgerät und ein Funkenemissionsspektrometer für metallographische Untersuchungen. Für die Probenpräparation stehen uns alle nötigen Systeme zur Verfügung, um Kleinstbauteile, wie Platinen, aber auch große Bauteile, wie Kurbelgehäuse, entsprechend zu präparieren.

Unsere Erfahrung erstreckt sich über ein breites Spektrum verschiedenster Bauteile und Materialien: metallische Bauteile aller Art und Größe, Keramiken, magnetische Bauteile, additiv gefertigte Bauteile, Polymere, Leiterplatten, Silizium-Wafer und andere Bauteile aus der Halbleitertechnologie oder hochpräzise Bauteile aus der Medizintechnik.

QUALITY ANALYSIS IHR RICHTIGER PARTNER FÜR QUALITÄTSSICHERUNG UND METALLOGRAPHIE

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