Metallographische Untersuchungsmethoden, Teil A

Die Metallographie ist ein besonderes Verfahren der Werkstoffprüfung und eine unverzichtbare Methode für die quantitative und qualitative Gefügebeurteilung und damit zur Überprüfung der geforderten Eigenschaften von Werkstoffen und Bauteilen.

Metallographische Untersuchungen und die Bewertung der Befunde stellen daher bei der Herstellung, beim Betrieb von Bauteilen und im Schadens- bzw. Garantiefall ein unentbehrliches Element der Qualitätssicherung dar. Für ein erfolgreiches metallographisches Arbeiten sind besondere Kenntnisse über die Herstellung von Schliffen sowie über die werkstoffkundlichen Zusammenhänge des Gefüges mit den Werkstoffeigenschaften, der Herstellung von Bauteilen bzw. dem Schädigungsverhalten notwendig.

Es werden Kenntnisse und Fähigkeiten bei der Durchführung von metallographischen Arbeiten und Analysen erworben. Die praktische Kompetenz bei der Darstellung und Bewertung von Gefügebefunden wird vertieft. In Teil A werden metallographisches Grundwissen und Handfertigkeiten in Verbindung mit werkstoffkundlichen Grundlagen angeboten.

In Teil B erfolgt eine praxisorientierte Vertiefung der Zusammenhänge zwischen Gefüge und Eigenschaften technisch relevanter Werkstoffe im Hinblick auf Werkstoffbeurteilung und Qualitätssicherung.

Die Erweiterung der Kenntnisse auf spezielle Präparations- und Untersuchungsmethoden (z.B. Vibrationspolieren, Sonderätzungen), sowie hochauflösende metallographische Gefüge-, Schadens- und Strukturuntersuchungen mittels Lichtmikroskopie und Elektronenmikroskopie stehen in Teil C im Fokus.

Weitere Einzelheiten können der Internetseite https://www.metallografiekurs-tae.de entnommen werden.

Ziel der Weiterbildung

Ziel des Seminars ist die Vermittlung von praktischen Kenntnissen für die fachgerechte und qualitätsorientierte Herstellung und Präparation von Schliffen. Eine gezielte Einführung in die Grundlagen der Werkstoffkunde zeigt den Zusammenhang des Gefüges mit dem Aufbau und der Herstellung von technischen Werkstoffen. Anhand praktischer Beispiele wird die Vorgehensweise bei der lichtoptischen Interpretation von Gefügen demonstriert und geübt. Im Rahmen der Veranstaltung haben Sie die Möglichkeit, Ihre persönlichen Fragestellungen – auch anhand von
mitgebrachten Schliffen – mit den Fachleuten aus Industrie und Wissenschaft zu diskutieren.

HINWEIS
Bitte bringen Sie für die praktischen Versuche einen Arbeitsmantel, Schutzbrille und Arbeitshandschuhe mit.

Gerne können Sie auch fertige Schliffe oder Proben zur Untersuchung mitbringen.

Mittwoch, 6. März 2024
8.30 bis 12.00 und 12.45 bis 17.00 Uhr

Theoretischer Teil

1. Einführung in die Metallographie (A. Klenk)

2. Kurzeinführung in die Werkstoffkunde – Zustandsdiagramme und Gefüge von Zweistoffsystemen und FeC-Diagramm (M. Seidenfuß)
– Wie entstehen Gefüge?
– Einfluss der Legierungselemente
– Bedeutung Eisen-Kohlenstoffdiagramm

3. Probennahme, Einfassen und Einbetten metallographischer Proben (G. Ketzer-Raichle)
– Worauf ist bei der Probennahme zu achten?
– Welche Methoden bieten sich an?
– Warum wird ein Schliff eingebettet?
– Welche Methoden sind einzusetzen?
– Zusammenhang dieser Arbeitsschritte mit der Schliffqualität

4. Mechanisches Schleifen und Polieren (N.N.)
– Schleif- und Poliermethoden
– Mechanismen
– Verformung und Verschmierung
– Abtragsleistung, Verformungstiefe und Schmierschichtenbildung
– Fehlerquellen

5. Metallographisches Ätzen (N.N.)
– Ätzmethoden, spezifische Ätzmittel
– Welche Verfahren bzw. Arbeitsschritte sind werkstoffspezifisch anzuwenden?
– Fehlerquellen

6. Mikroskopiertechnik (H. Ruoff)
– Funktionsweise von Lichtmikroskopen
– Fehlerquellen
– Dokumentation von Mikrogefügen
– Anforderungen

Donnerstag, 7. März 2024
8.30 bis 12.00 und 12.45 bis 16.45 Uhr

Freitag, 8. März 2024
8.30 bis 13.00 Uhr

7. Elektrolytisches Polieren und Ätzen (R. Scheck)
– Vorteile/Nachteile im Vergleich mit mechanischem Polieren
– Einsatzmöglichkeiten
– Vorgehensweise, Fehlerquellen

8. Qualitätsbeurteilung mithilfe von Makroätzung (A. Klenk, R. Scheck)
– Möglichkeiten der Gefügeentwicklung für die makroskopische Beurteilung

Begleitendes Metallographisches Praktikum

9. Gruppenarbeit mit praktischen Anleitungen – Makroschliff an unterschiedlichen Werkstoffzuständen mit Härteprüfung – Gefügeinterpretation von Stahl nach Wärmebehandlung
– Versuch 1: lamellarer Grauguss, GJS – Warmeinbetten, Schleifen, Polieren und Ätzen
– Versuch 2: Al-Si-Legierung – Kalteinbetten, Schleifen, Polieren
– Versuch 3: 42CrMo4 gehärtet – Kalteinbetten, Schleifen, Polieren, Ätzen
– Versuch 4: unlegierter Qualitätsstahl mit 0,45 Gew-% C – Kalteinbetten, Schleifen, Polieren, chemisches Ätzen
– Versuch 5: Korngrößenbestimmung nach DIN EN 643
– Versuch 6: Makroschliff an Bauteil, Schweißnähten mit Härteprüfung
– Versuch 7: Gefügeinterpretation von Schliffen verschiedener Werkstoffe