Sowohl in den Dienstleistungen unseres akkreditierten Prüflabores wie auch in unseren Weiterbildungen: Metallographie ist ein zentrales Verfahren.

Ein Überblick

Die Metallographie ist ein Bereich der Werkstoffprüfung- und Werkstoffwissenschaft, der sich mit der Untersuchung der inneren Struktur von Metallen und Legierungen befasst. Werden keine Metalle geprüft, spricht man oft auch von Materialographie. Ziel ist, die Mikrostruktur von Werkstoffen zu analysieren, um z.B. deren mechanische Eigenschaften, Korrosionsbeständigkeit oder die Auswirkung von Wärmebehandlungsverhalten zu bewerten.

Aufgaben der Metallographie

• Allgemein: Analyse des inneren Aufbaus: Die Metallographie erlaubt die Untersuchung des inneren Aufbaues und der „Lebensgeschichte“ von Metallen. Dazu gehört z.B. die Identifizierung von Phasen, Körnern oder Einschlüssen.
• Bestimmung von Korngrößen: Die Korngröße beeinflusst die mechanischen Eigenschaften eines Materials erheblich, z.B. die Streckgrenze – entsprechend wichtige ist diese information z.B. für Konstrukteure.
• Ermittlung von Phasenanteilen: Leser/innen erinnern sich aus Ausbildung oder Studium evtl. noch an das Eisen-Kohlenstoff-Diagramm (die einen mit Freude, andere vielleicht mit Schrecken). Doch für viele Anwendungen ist es kritisch, die Zusammensetzung der Phasen in einem Metall zu kennen.
• Einschlussbewertung: Ermöglicht die Identifizierung und Schätzung von Einschlüssen oder Verunreinigungen, welche die Qualität und Leistung eines Werkstoffs beeinträchtigen können.

Probenvorbereitung

In der Regel sind Proben nicht direkt analysierbar – Oberflächen sind uneben, verunreinigt oder anderweitig ungeeignet. Im ersten Schritt werden Proben daher präpariert.

Sofern das Probenmaterial für eine direkte Untersuchung zu groß ist, muss zuerst ein Teil abgetrennt, entgratet, gereinigt und getrocknet werden. Ist die Probe zu klein, wird sie eingebettet: Mit einem Einbettmittel z.B. auf Basis von Epoxidharz oder Acrylat wird die Probe für eine bessere Handhabung und Bearbeitung „vergrößert“.

Schleifen und Polieren

Die Probe hat nach der ersten Bearbeitung zwar die richtige Größe für die Arbeit am Mikroskop, die Oberfläche ist aber noch nicht prüfbar. Es folgen mehrere Arbeitsschritte an Schleifstationen mit immer feiner werdender Körnung. Anschließendem wird mit Diamantsuspension poliert und regelmäßig Zwischengereinigt. Es entsteht eine spiegelglatte, ebene und saubere Oberfläche.

Erste Untersuchungen

Nun kann am Lichtmikroskop geprüft werden: Lunker, Poren und Einschlüsse, bestimmte Schichten und Beschichtungen, makroskopische Analysen von Schweißnähten und andere Untersuchungen können bereits durchgeführt werden. Mit verschiedenen Objektiven und Vergrößerungen werden erste Aussagen zum Material getroffen – die bearbeitete Oberfläche reflektiert aber für weitergehende Untersuchungen noch zu stark. Abschließend ist daher oft ein letzter Arbeitsschritt nötig.

Ätzen

Insbesondere das Gefüge wird erst durch ein Anätzen mit Säuren oder Laugen wirklich analysierbar. Die verschiedenen Gefügebestandteile werden dabei z.B. unterschiedlich stark weggeätzt, auf der Material entsteht eine regelrechte Topographie mit nun geändertem Reflektionsverhalten am Mikroskop. Gefügebestandteile können nun unterschieden und ausgewertet werden.

Mehr zur Metallographie erfahren Sie hier:

• Metallographie als Kurs zur Weiterbildung
• Metallographie als Dienstleistung unseres akkreditierten Prüflabors

Zurück zur Startseite des Blogs geht es hier.