Gefügeanalysen

Als Gefüge wird der innere Aufbau eines Werkstoffes bezeichnet. Die Eigenschaften eines Materials werden im Wesentlichen durch das Gefüge definiert. Nicht selten ist ein unzureichend entwickeltes Gefüge der Grund für das Versagen eines Bauteils. Es wird ein möglichst homogenes Gefüge angestrebt. Gefügeanalysen werden an metallo-/materialographischen Schliffen durchgeführt, die zur Kontrastierung des Gefüges geätzt werden.

Die RIO GmbH führt u.a. nachfolgend gelisteten Analysen zur Gefügecharakterisierung durch:

Korngrößenbestimmung

Als Korngröße wird die statistische Verteilung der sichtbaren Größe einzelner Gefügebestandeile („Körner“) in der Schliffebene bezeichnet.

Im Hause der RIO GmbH wird die Korngrößenbestimmung gemäß internationalen Normen (DIN EN ISO 643, DIN EN ISO 2624, DIN EN ISO 4499, ASTM E112, …) nach dem Linienschnitt-, Auszähl-, Vergleichsbild-, … -verfahren durchgeführt.

Porengrößenanalyse

Poren sind Hohlräume in Werkstoffen.

In Gusswerkstoffen wird nach VDG P201 die Porosität in Schwindungsporosität (Lunker) und Gasporosität unterschieden. In Sinterwerkstoffen sind Poren die Reste der Hohlräume zwischen den Pulverteilchen des Vormaterials. Die Porosität wird an polierten Schliffen durch digitale Bildanalyse ermittelt.

Phasenanteile

Besteht ein Gefüge aus Körnern unterschiedlicher Art (hinsichtlich chemischer Zusammensetzung, Kristallstruktur, o. ä.) spricht man von unterschiedlichen Phasen. Durch geeignete Ätzverfahren können diese Phasen optisch unterschieden werden. Mittels digitaler Bildanalyse können anschließend die prozentualen Anteile der Phasen bestimmt werden.

Nicht-metallische Einschlüsse

Bei der Herstellung metallischer Werkstoffe können kleine nichtmetallische Partikel in diesen eingetragen werden. Sie sind jedoch meist grundsätzlich unerwünscht. Eine geringe Anzahl und Größe derartiger Einschlüsse spricht somit für eine hohe Qualität des Werkstoffes. Der Gehalt an nichtmetallischen Einschlüssen (Reinheitsgrad) kann z.B. nach DIN 50602 (zurückgezogen) oder DIN EN 10247 quantifiziert werden.

Mikrorisse in Schweißnähten

In Schweißnähten können durch thermische Spannungen Risse entstehen. Es wird grundsätzlich zwischen Heiß- und Kaltrissen unterschieden. Risse können an polierten metallographischen Schliffen festgestellt und beurteilt werden. Ihr Verlauf im Gefüge ist nach dem Ätzen erkennbar.

Delta-Ferrit-Gehalt in Austenit

Delta-Ferrit ist dadurch gekennzeichnet, dass er keine allotrope Umwandlung erfährt. In austenitischen Stählen enthält er meist hohe Anteile an Chrom, wodurch das umliegende Gefüge an Chrom verarmt und keine ausreichende Korrosionsbeständigkeit mehr aufweist. Weiterhin kann Deltaferrit in die spröde σ-Phase umwandeln. Deltaferrit kann durch geeignete Ätzmethoden sichtbar gemacht und beurteilt werden.