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Materialografische Gefüge- und Oberflächenanalyse

Die Materialografie ist die qualitative und quantitative Beschreibung von Werkstoffgefügen. Das Ziel ist, die Mikrostruktur zu analysieren und Zusammenhänge zwischen chemischer Zusammensetzung, Herstellungsprozessen und Postprocessing von Materialien wie Metallen und Keramiken zu erkennen.

Die Materialografie ist ein wesentlicher Schritt in der Qualitätssicherung und in der Schadensfallanalytik und wird auch bei Forschungs- und Entwicklungsprozessen eingesetzt. Das materialwissenschaftliche Verständnis unterstützt dabei die Werkstoff– und Produktentwicklung.

Präparation

In der metallografischen Präparation wird das Werkstück oder der Werkstoff für die anschliessende mikroskopische Gefügeuntersuchung vorbereitet indem ein Schliff erstellt wird.

Die Präparation umfasst folgende Schritte:

• Trennen mittels Wasser-gekühlter Niedertouren Diamanttrennscheibe
• Einbetten warm oder kalt, leitend oder nicht-leitend
• Schleifen und Polieren mittels Schleif/-Polierautomat oder Elektropolitur
• Anätzen des Schliffes
• Licht- oder Elektronenmikroskopische Untersuchung.

 Die einzelnen Schritte müssen jeweils exakt auf den spezifischen Werkstoff abgestimmt sein. Diese Präparation ist entscheidend für die Qualität der nachfolgenden Analyseschritte.

Quantitative Metallographie

Die mikroskopischen Aufnahmen der Schliffe werden mittels digitaler Bildanalyse ausgewertet. Die elektronenmikroskopische Gefügeanalyse dient der metallografischen und chemischen Gefüge- & Strukturaufklärung:
Aussagen über die Mikrostruktur, Korngrösse, Textur, Dimensionen, Schichtdicken, Schweissverbindungen, Oberflächenhärtung, Korrosion, durchlaufene thermomechanische
Herstellungsprozesse und Wärmebehandlungen werden im Prüfbericht dokumentiert.

Weitere Analyseverfahren

Das Grundmaterial kann mittels inerter Gasfusionsmethode hochgenau auf seinen Gehalt an O, H und N untersucht werden.
Die Oberfläche wird hinsichtlich der Rauheit und Härte charakterisiert.
Schichtdicken werden mittels Calometer bestimmt.
Kristallografische Untersuchungen mittels Röntgendifraktometer geben Informationen über die Kristallstruktur des Materials.