Blick durchs Mikroskop: Kuriose Fundstücke aus dem Prüflabor
19. Juli 2017
Pünktlich zu Halloween tauchte unter dem Mikroskop von Gabi Engler-Stollfuß dieser kleine „Drache“ auf. Schnell tauften ihn die herbeigerufenen Kollegen das „kleine Ungeheuer von Loch N’ESSEN“.
Metallurgisch betrachtet handelt es sich um den Querschliff eines Wellenrohres aus austenitischem Stahl, wie es in Abgasleitungen verwendet wird, aufgenommen bei 10-facher Vergrößerung. (Aufnahme: Oktober 2016)
Schadensgutachten, Materialanalysen und metallographische Untersuchungen sind für die Kollegen aus dem Expert- und MaterialtestCenter in der Regel eine sachliche und analytische Aufgabe. Doch gelegentlich offenbart der Blick durch das Auflichtmikroskop oder das Rasterelektronenmikroskop (REM) überraschende und manchmal fast märchenhafte Strukturen.
Eine kleine Sammlung solcher „skurrilen Fundstücke“ aus unserem akkreditierten Prüflabor haben wir hier zusammengestellt. Sie zeigt: Metallographie ist nicht immer eine trockene Materie.
Ein angebissener Apfel
Ein Schelm, wer bei diesem Bild an aggressive Werbung oder das Logo einer bekannten kalifornischen Computer- und Smartphone-Marke denkt. Tatsächlich handelt es sich um einen nichtmetallischen Einschluss in Stahl, aufgenommen bei 500-facher Vergrößerung.
(Aufnahme: August 2015)
Farn auf Stahl?!
Ob Farn, dunkle Eisblumen oder Algen – beim ersten Blick auf diese Aufnahme denkt man eher an Pflanzenstrukturen als an Metall. Beim Blick durchs Mikroskop entdeckte die Prüflabor-Mitarbeiterin Elena Grassmann diese Trocknungseffekte im Schliffbild eines Stahlgefüges.
(Aufnahme: Oktober 2015)
Der traurige Eisbär?
Vielleicht lag es am Wintermonat oder am fehlenden Schnee: Unser Laborleiter Dr.-Ing. Lorenz Gerke entdeckte beim Blick durchs Mikroskop diesen „traurigen Eisbären“. Tatsächlich zeigt die Aufnahme einen Härteeindruck unterhalb einer Bruchfläche im Gewinde einer Schraube.
(Aufnahme: Februar 2016)
Ein kleiner Elefant?
Nur noch ein „Töröö!“ schien zu fehlen, als Prüflabor-Kollegin Gabi Engler-Stollfuß diese Aufnahme unter dem Mikroskop betrachtete: links oben die „Ohren“, rechts oben der „Rüssel“, dazu ein kleines „Auge“.
Metallurgisch betrachtet handelt es sich jedoch um eine stumpfgeschweißte Schweißnaht bei 6-facher Vergrößerung an einem geätzten Schliff. Die „Ohren“ und der „Rüssel“ sind weggedrücktes Material, während „Auge“ und „Nasenloch“ zufällig positionierte Poren darstellen.
(Aufnahme: Juni 2015)
Was ist das für eine Kugel?
Mal ganz ehrlich: Was kommt Ihnen spontan in den Sinn, wenn Sie dieses Bild sehen? Im Prüflabor reichten die spontanen Deutungen von einer außerirdischen Boule-Kugel über eine Larve in einem Kaulquappenei bis hin zum Kugelgelenk einer Prothese.
Tatsächlich zeigt die Aufnahme eine Kugel aus Eisenoxid auf einer Bruchfläche. Ein schönes Beispiel dafür, wie Metallographie auch die Fantasie anregen kann.
(Aufnahme: Mai 2015)
Wo sind die Inuit?
„Wo sind die Inuit?“ – dieser Gedanke kam unserem ExpertCenter-Kollegen Andreas Leitner, als er unter dem Rasterelektronenmikroskop (REM) dieses „Iglu“ entdeckte.
Erst beim genaueren Hinsehen stellte sich heraus, dass es sich um eine blasenförmige Unregelmäßigkeit in der Verzinkung eines Stahlblechs handelt, sichtbar im Querschliff unter dem REM bei 10facher Vergrößerung.
(Aufnahme: Juli 2017)
Der Tänzer
Eine flotte Sohle legt dieser „Tänzer“ aufs Parkett. Entdeckt von Evgenija Kuznecov, zeigt die Aufnahme einen Gefügebestandteil in Aluminium, im Gusszustand poliert, bei einer Vergrößerung von 500:1.
Der Weihnachtsstern
Beim Anblick dieser Struktur denkt man unweigerlich an einen Stern oder Kometen aus dem Weltall. In Wirklichkeit zeigt die Aufnahme weißes Gusseisen mit spießigen Karbiden bei einer Vergrößerung von 25:1. Auch diese Aufnahme stammt von Gabi Engler-Stollfuß aus dem Jahr 2014.
Der Apfel im Wolframkarbid
„Harte Schale – und doch ein weicher Kern“: Das waren die ersten Gedanken der Kollegen aus dem MaterialtestCenter und dem ExpertCenter, als sie die Gewaltbruchstelle eines Wolframkarbids untersuchten.
Genauer gesagt handelt es sich um Mono-Wolframkarbid, ein Hartmetall, das aufgrund seiner extremen Härte auch unter dem Namen Widia bekannt ist. Dass die Struktur zufällig wie ein angebissener Apfel aussieht, machte die Entdeckung umso bemerkenswerter.
(Aufnahme: Mai 2018, entdeckt von Andreas Leitner)
Der verlorene Finger
Für diesen „Finger“ gibt es wohl keinen Nagellack. Tatsächlich handelt es sich um ein nur 12 µm großes stiftförmiges Mangansulfid auf der Bruchfläche eines Stahls. Gerade bei der Beurteilung von Stählen lohnt sich hier ein genauer Blick: In sogenannten Automatenstählen ist eine erhöhte Konzentration von Mangansulfiden sogar erwünscht. Diese Stähle werden häufig in der Serienfertigung auf Drehautomaten und Bearbeitungszentren eingesetzt, da Mangansulfide das Spanbrechen verbessern und damit höhere Bearbeitungsgeschwindigkeiten ermöglichen. In anderen Stahlsorten wären größere Mengen Mangansulfid hingegen unerwünscht, da sie die Versprödungsneigung erhöhen können.
(Aufnahme: August 2018, von Dr.-Ing. Lorenz Gerke)
Wenn Präparation selbst für Überraschungen sorgt
Zuweilen entstehen auch beim Präparieren metallographischer Proben unerwartete und skurrile Effekte. So zeigen manche Schliffe plötzlich „lachende“ oder „chinesisch“ (wegen dem spitzen Hütchen) anmutende Strukturen – etwa durch spezielle Reflexionen oder Präparationsartefakte in Proben von Rohren oder Schrauben. Solche Bilder sind zwar metallurgisch erklärbar – erinnern aber dennoch daran, dass der Blick durchs Mikroskop manchmal überraschend kreative Formen hervorbringt.
Zuweilen ergeben sich auch ungewollt beim Präparieren von Metallproben skurrile Ergebnisse. Wie diese „lachenden“ oder „chinesisch“ (wegen dem spitzen Hütchen) anmutenden Proben verschiedener (Rohre und Schrauben) Metallstücke zeigen:
