Materialographie

Ob Schraub-, Kleb-, Niet- oder Schweißverbindung – damit der Zusammenschluss zweier oder mehrere Fügeteile keine Fügung des Schicksals bleibt, kommen an unserem Lehrstuhl eine Vielzahl an Analyse- und Präparationsmethoden zum Einsatz, um Werkstoffe, Halbzeuge oder fertigen Bauteile bis hin zur ihrer Mikrostruktur untersuchen zu können.

Neben automatischen Härteprüfern, Gasanalysatoren sowie institusintern genutzer Spektrometrie und modernen Rasterelektronemikroskopen, bietet die Materialographie, als interdisziplinärer Teil der zerstörenden Werkstoffanalytik, die Möglichkeit zur qualitativen und quantitativen Untersuchung einfacher und komplexer Strukturen in einer zweidimensionalen Ebene.

Die Betrachtung ein solches Schnittbild kann Aufschluss über die Eigenschaften der Fügepartnern liefern und Aussagen über die Ursache und Vorbeugung von Materialfehlern wie etwa Rissen, Poren und Bindefehler ermöglichen. Dies ist vor allem für die Klärung von Schadensfällen und zur Verbesserung bereits bestehender Technologien hilfreich.

Das nachfolgende Beispiel soll einen kurzen Einblick in die Arbeitsweise liefern.

Quantitative Analyse – Ermittlung des Ferrit-Austenit-Verhältnisses

UP-Rundnahtschweißung                        Tulpennaht

Versuchsstand einer Rundnahtschweißung

Die aus einer Superduplexgusslegierung [1.4469] gefertigten Rohrabschnitte werden mittels                               Unterpulverschweißung mit ins Schmelzbad eingetauchtem Kaltdraht zusammengefügt.              

Die fertige Tulpennaht

(U-Naht) mit der für das Verfahren typischen, großen Nahtbreite

 

UP-Rundnahtschweißung

Querschliff durch die U-Naht mit sichtbarem Mehrlagenaufbau

Die Probe wurde aus dem geschweißten Rohr herausgetrennt, eingebettet, geschliffen und poliert. Eine anschließende Farbätzung hat die Schweißnaht dunkelblau eingefärbt. Die Badsicherung, hier Teil des rechten Rohres, wurde nicht mit umgeschmolzen. 

GefügeDetailaufnahme der Schweißraupe

Die gerichtet erstarrten Phasen Austenit und Deltaferrit (blau eingefärbt) lassen sich gut voneinander trennen.

 

AnalyseDetailaufahme mit Filter

Das Flächenverhältnis der Phasen wird mittels Analysesoftware bestimmt. Die daraus gewonnen Daten helfen bei der Parameteroptimierung (Energieeintrag, Vermeidung von Erstarrungsrissen etc.)

Letzte Änderung: 17.01.2024 - Ansprechpartner: Webmaster