Metallographie und Werkstoffprüfung

Werkstoffprüfung, Bauteilsicherheit und Bauteilprüfung

Materialien, Werkstoffe und Legierungen werden nach deren Eigenschaften gemessen. So wurden Prüfmethoden entwickelt, um diese Eigenschaften in vergleichbare Kennzahlen zu fassen. Ersichtlich sind solche Kenngrößen in Normen (DIN, AISI), Produktdatenblättern oder Werkstoffdatenblättern.

Beispiele dieser Kenngrößen sind beispielsweise die Härte (HRc, HB usw.), Streckgrenze (Rp0,2), Bruchdehnung (A5, A10) oder die Warmfestigkeit. Aber auch Angaben zur Zusammensetzung oder zum Korrosionsverhalten sind wichtige Aussagen.

Zum Einen spielen diese und andere Prüfgrößen eine Rolle bei der Auslegung oder Konzipierung eines Bauteils. Zum Anderen sind diese Kenngrößen ein erster Ansatz, wenn das Bauteile fehlerhaft ist oder versagt hat. Insbesondere bei Werkstoffproblemen ist das Wissen um Werkstoffkenngrößen unabdingbar.

Bei uns können Sie Ihre Werkstoffe prüfen lassen. Dabei ist es egal, ob Sie einen Werkstoff erstmalig prüfen lassen möchten, um deren Eigenschaften zu bestimmen oder Sie ein fehlerhaftes/beschädigtes Bauteil nachträglich kontrollieren müssen.
Wir beraten und unterstützen Sie gern, damit auch unerfahrene und fachfremde Kunden kein Nachsehen haben.

 

 

Prüfverfahren

Für metallische Werkstoffe haben sich mehrere Prüfverfahren etabliert, mit denen sich die betroffenen Bauteile zerstörungsfrei, quasi-zerstörungsfrei oder zerstörend prüfen lassen.

  • Computertomographie
  • Eindringprüfung
  • Härteprüfung
  • Magnetpulverprüfung
  • Röntgenprüfung
  • Sichtprüfung
  • Thermographische Prüfung
  • Ultraschallprüfung
  • Wirbelstromprüfung

Prüfung mittels Computertomographie

Zur objektiven Bewertung von Bauteilen hinsichtlich der Beschaffenheit und Maßtoleranzen ohne das Bauteil zu zerstören. Es werden dabei Röntgenschnitte computergestützt erfasst und zu einer dreidimensionalen Abbildung des Bauteils verrechnet. An diesem Abbild lassen sich Schnitte legen und die Bauteilbeschaffenheit virtuell analysieren.


Sichtprüfung

Eine Sichtprüfung kann mit dem unbewaffnetem Auge oder mithilfe von Lupen, Mikroskopen oder Endoskopen erfolgen. Auch Hilfsmittel wie Haarwinkel oder Beleuchtung lassen sich nutzen.

Wichtige Erkenntnisse lassen sich bereits mit der Sichtprüfung gewinnen: Korrosionsstellen, Verformungen, Risse, Riefen, Grate, Verfärbungen usw.


Prüfung mittels Thermographie

Setzt man ein Bauteil einer Infrarotstrahlung aus und analysiert das Bauteil zeitgleich mithilfe einer Wärmebildkamera, lassen sich schnell und unkompliziert dessen intrinsischen (inneren) Wärmeleiteigenschaften ermitteln. Bei einem fehlerfreien und homogenen Werkstoff erhält man ein gleichmäßiges Abbild. Risse, Inhomogenitäten und Fehler zeigen sich allerdings durch veränderte Wärmeleiteigenschaften und werden sichtbar.


Prüfung mittels Ultraschall

Mithilfe von Ultraschallmessgeräten ist es möglich, Vor-Ort-Messungen an Bauteilen vorzunehmen. Zum Einsatz kommt ein Messkopf, der Schallwellen in das Material aussendet. Die Schallwellen werden an Fehlstellen, der Materialrückwand oder anderen Hindernissen reflektiert und deren Laufzeit detektiert.

Auf diese Weise lassen sich beispielsweise Materialstärken zerstörungsfrei und in weiten Bereichen messen. Korrosionsstellen lassen sich ebenfalls lokalisieren, selbst wenn diese an unzugänglichen/verbauten Positionen liegen. Es lassen sich Gefügeinhomogenitäten ermitteln, Schweißnahtfehler und Poren finden.


Prüfung mittels Wirbelstrommessung

Soll das Bauteil oder Werkstück zerstörungsfrei auf inneliegende Fehler hin untersucht werden, bietet sich beispielsweise die Wirbelstromprüfung an. Bei dieser Prüfung wird das Bauteil mit Wirbelströmen untersucht, die senkrecht in das Material eindringen. Ungänzen, Poren und andere Inhomogenitäten beeinflussen das Verhalten der Wirbelströme, wodurch sich solche Fehler zerstörungsfrei lokalisieren lassen. Die Fehler lassen sich zudem tiefenaufgelöst finden.

HDZ Prüflabor und Analyselabor Aachen

Inhaber

Master of Science
Georg von Richthofen





Über uns

Das HDZ Prüf- und Analyselabor Aachen unter der Leitung von Georg von Richthofen, M.Sc. ist Ihr kompetenter Partner für REM-Untersuchungen, Werkstoffanalytik und Materialanalysen im Raum Aachen, Köln, Mönchengladbach und bishin nach Düsseldorf und auch bundesweit.

 


Wir sind ehemals in Herzogenrath ansässig gewesen und waren dort unter "HDZ Herzogenrather Prüf- und Analyselabor GbR" bekannt. Im Jahr 2013 erfolgte unser Umzug vom Technologiepark Herzogenrath (TPH) nach Aachen, wo wir nun als "HDZ Prüf- und Analyselabor Aachen" firmiert sind.

 


Wir bieten Ihnen für eine Vielzahl von Materialien Untersuchungsmöglichkeiten an, egal ob es sich um Metalle (z.B. Stahl, NE-Metalle), Kunststoffe (z.B. Elastomere, Thermoplaste, Duroplaste), Gläser oder Keramiken, Pulver bzw. Partikel handelt. Unsere Analysewerkzeuge sind vielfältig, weshalb wir stets auf Ihre Bedürfnisse reagieren können.

 

Gern informieren wir Sie über unsere Laborausstattung und unseren Dienstleistungsumfang. Den Großteil unserer Methoden bieten wir als einzeln verfügbare Dienstleistungen im Rahmen unseres Auftragslabors an.

 

Welche Methode für Sie adäquat ist, lässt sich durch ein Gespräch ermitteln. Sprechen Sie uns an!

 

Unsere Kontaktmöglichkeiten finden Sie hier ...


Labor für Elektronenmikroskopie Aachen

Labor für Elektronenmikroskopie

Ein wichtiger Teil unseres Unternehmens stellt das Labor für Elektronenmikroskopie dar. Wir betreiben eigene Geräte und können so flexibel, zeitnah und effizient auf Ihre Bedürfnisse und Anforderungen reagieren. Durch unseren Standort in Aachen sind wir zudem bestens erreichbar. Gern dürfen Sie zum Beispiel bei den Untersuchungen am Rasterelektronenmikroskop (REM) teilnehmen und sich selbst ein Bild von unserer Qualität machen.

Folgende Geräte stehen uns zur Verfügung:

Labor für Oberflächenanalysen (Oberflächenanalytik)*

Labor für Oberflächenanalysen (Oberflächenanalytik)*

Die Untersuchung und Analyse einer Oberflächen benötigt spezielle Methoden, die u.a. besonders oberflächensensitiv sind. Wir haben uns auf solche Verfahren spezialisiert und wählen je nach Anforderung und Fragestellung einzelne Methoden oder eine Kombination von Analysewerkzeugen aus.

Zur Verfügung stehen uns folgende Verfahren:

Labor für Hochtemperaturkorrosion

Labor für Hochtemperaturkorrosion

Insbesondere für Materialentwicklungen und Werkstoffoptimierungen, aber auch für Legierungsentwicklung und zur Nachbildung von Schadensfällen kann es hilfreich sein, einen Prozeß im Labormaßstab nachzuahmen und die Einflüsse verschiedener Faktoren systematisch untersuchen zu können.

In unserem Labor für Hochtemperaturkorrosion sind Kompetenzen und Analytik für diese Aufgabenstellungen gebündelt. In Kombination mit dem Wissen aus den Bereichen Oberflächentechnik, Schichttechnik, Hochtemperaturkorrosion und Oxidationsverhalten von Werkstoffen werden im Labor für Hochtemperaturkorrosion für eine Vielzahl von Werkstoffen Lösungen erarbeitet.

Unter anderem stehen uns folgende Verfahren und Geräte zur Verfügung:

Materialprüfung bzw. Werkstoffprüfung

Materialprüfung bzw. Werkstoffprüfung

Zur Charakterisierung von Werkstoffen und zur Definition von Materialeigenschaften verwendet man genormte Kennwerte. Diese Kennwerte können z.B. mechanische, tribologische, elektrische oder optische Eigenschaften beschreiben.

  • Mechanische Kennwerte sind beispielsweise die Zähigkeit, Festigkeit oder Härte.
  • Physikalische Kennwerte wie beispielsweise die Schmelztemperatur oder Dichte.
  • Chemische Kennwerte und chemische Eigenschaften wie beispielsweise die Beständigkeit gegenüber Chemikalien (auch Säurebeständigkeit und Laugenbeständigkeit), Korrosionsbeständigkeit, Verhalten in salzhaltiger Umgebung, Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüsse, Antimikrobielle Wirkung, Brennbarkeit.
  • Elektrische Eigenschaften eines Werkstoffes sind bestimmbar zum Beispiel als Leitfähigkeit, Durchschlagfestigkeit und Oberflächenleitfähigkeit.
  • Tribologische Kennwerte sind beispielsweise die Reibzahl oder der Verschleißwiderstand.
  • Optische Eigenschaften werden unter anderem beschrieben durch den Brechungsindex, Reflexionsvermögen und Transparenz.

Weiterhin bieten wir chemische Analysen und Materialanalysen zur Bestimmung der chemischen Zusammensetzung und zur Spurenanalytik an.

Uns stehen diverse Prüfverfahren im Rahmen der Werkstoffprüfung und Bauteilprüfung zur Verfügung, die diese und weitere Materialeigenschaften nach gültigen Normen bestimmen. Gern informieren wir Sie über unser Angebotsumfang.


Dienstleistungen für Unternehmen

Vor-Ort-Bestimmung der Legierungszusammensetzung mittels der mobilen Materialanalyse

Nicht alle Probenstücke lassen sich einsenden und im Labor untersuchen. Das kann der Fall sein, wenn das Bauteil nicht ohne Weiteres ausgebaut werden kann oder zerstört werden darf. Soll dennoch das Material auf dessen Zusammensetzung hin untersucht werden, hilft Ihnen unsere mobile Materialanalyse weiter.

Mit der mobilen Funkenspektralanalyse lassen sich die Zusammensetzung von Stahl, Eisenwerkstoffen, Leichtmetallen und vielen Sonderlegierungen bestimmen. Und das bei Ihnen vor Ort. Das Bauteil muss dabei lediglich zugänglich sein und die metallische Oberfläche frei liegen. Viele Fragestellungen lassen sich so bereits lösen.


Dank der mobilen Funkensprektralanalyse (mobile F-OES) sind Analysen vor Ort möglich.

Schreiben Sie uns eine eMail oder rufen Sie uns an (Tel.: +49(0)241 / 4121 0731).




Metallografie und Materialografie

Der alleinige Blick auf ein Bauteil offenbart nicht immer dessen Eigenschaften. Der Blick in das Material kann indes zu neuen Erkenntnissen führen und wird durch die Metallografie bzw. Materialografie ermöglicht.

Die Metallografie ist oft der erste Schritt bei der Bewertung von Werkstoffen und umfasst selbst viele Teilgebiete. Denn nachdem bei einem Bauteil eine geeignete Probenstelle ermittelt wurde, setzt die Metallografie an.

Am Anfang steht die Probenvorbereitung, wobei meist die Probe aus dem Bauteil entnommen werden muss. Wir sprechen hier von der Probennahme, die meist mit einer Bauteiltrennung einhergeht.

Der nächste Schritt ist meist ein Einbetten der Probe, was die weitere Bearbeitung erleichtert und negative Effekte (wie Randausbrüche) minimiert. Weil das Einbettmittel sich auch in Risse und offene Poren zieht, wird die Probe gleichzeitig stabilisert.

Anschließend erfolgt die Probenpräparation, welche von der Art und Beschaffenheit der Probe abhängt. Der Schliff wird dabei grob bis fein geschliffen und eine plane Schliffebene erzeugt. Danach erfolgt ein Polieren der Schliffläche mit Poliermitteln bishin zu 1/4 µm oder auch 0,04 µm Partikelgröße.

Ein anschließendes Ätzen der Schlifffläche (Makroätzung oder Mikroätzung) kann geeignet sein, wenn das Gefüge und dessen Ausscheidungsverhalten beurteilt werden sollen. Wird der Schliff elektronenmikroskopisch bzw. mikroanalytisch untersucht, wird eine Ätzung meist nicht verwendet.

Alle für einen aussagekräftigen Schliff notwendigen Verfahren sind in unserem Hause verfügbar. Weitere Informationen erhalten Sie hier.


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