Möchten Sie eine metallografische Analyse Ihrer Proben durchführen lassen?
Im Labor wird die Technik, mit der die Struktur einer Metalllegierung durch Beobachtung mit einem Lichtmikroskop (LM) nach einer speziellen Vorbereitung bestimmt wird, Metallographie genannt. Es handelt sich um eine metallografische Schliffuntersuchung. Im Rahmen von Analysen von Metalllegierungen erfordert die Kenntnis der Eigenschaften des metallischen Werkstoffs die metallografische Untersuchung und Analyse.
Was ist eine metallografische Analyse?
Eine metallografische Analyse, auch metallografische Untersuchung genannt, ist eine Technik zur Werkstoffcharakterisierung, die auf der Mikrostruktur dieser Werkstoffe basiert. Sie wird häufig in der metallverarbeitenden Industrie eingesetzt, um die Qualität, die Eigenschaften und die Struktur von Metallen und Legierungen zu bewerten.
Die bei der metallografischen Analyse erfassten Daten umfassen Informationen zu:
- der chemischen Zusammensetzung,
- der Kristallstruktur,
- der Verteilung von Phasen und Einschlüssen,
- sowie der Qualität des Materials.
Die Interpretation dieser Daten kann zahlreiche Informationen über die mechanischen, elektrischen und thermischen Eigenschaften metallischer Werkstoffe sowie über ihre Beständigkeit gegenüber Belastungen und Korrosion oder andere metallurgische Fehler liefern.
Wie unterstützt Sie das Labor FILAB bei Ihren Anforderungen an metallografische Schliffuntersuchungen?
Mit umfassender Erfahrung in der Durchführung metallografischer Schliffuntersuchungen und im Einsatz von Mikroskopieverfahren (Licht- und Rasterelektronenmikroskopie) unterstützt Sie das Labor FILAB bei Ihren Anforderungen an metallografische Analysen und Charakterisierung:
Die metallografische Expertise des Labors FILAB
Ein Labor für metallografische Expertise ist eine spezialisierte Umgebung, in der Proben metallischer Werkstoffe detailliert analysiert werden, um ihre Struktur, Zusammensetzung und mechanischen Eigenschaften zu untersuchen. Das Labor FILAB verfügt über einen dedizierten Analysepark.
Die metallografische Expertise wird in vielen Branchen eingesetzt, insbesondere in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, der Metallurgie, der Elektronik usw. Zusammenfassend ist diese Expertise eine Technik, um die Zuverlässigkeit metallischer Werkstoffe in verschiedenen industriellen Anwendungen sicherzustellen.
Strukturcharakterisierung
Metallurgische Laboranalysen
Bestimmung der Korngröße und der Mikrostruktur
Metallographische Analyse gemäß der Norm NF EN ISO 945:2017 (Graphitklassifizierung in Gusseisen durch vergleichende visuelle Analyse)
Unsere technischen Mittel zur Bestimmung der Struktur Ihrer Metalllegierung
Die metallographische Untersuchung oder Analyse, die an der so vorbereiteten Oberfläche mittels Lichtmikroskopie durchgeführt wird, ermöglicht insbesondere die Bestimmung der Art der Struktur, der Korngröße, der Art und des Gehalts von Einschlüssen, aber auch den Nachweis einer möglichen Wärmebehandlung oder Oberflächenbehandlung.
Falls erforderlich, kann die vorbereitete Oberfläche auch mittels Rasterelektronenmikroskopie mit Mikrosonde (REM-EDX) untersucht werden, um insbesondere die chemische Natur unbekannter Ausscheidungen und Einschlüsse zu identifizieren oder die Schichtung einer Oberflächenbehandlung gezielt zu charakterisieren (beispielsweise im Rahmen einer durch Galvanisierung erhaltenen Beschichtung).
Unsere Leistungen in der metallurgischen Expertise
Metallographie in den Bereichen Metallurgie, Automobilindustrie und Gießerei
Wie läuft eine Analyse mittels metallographischem Schliff ab?
Eine Analyse mittels metallographischem Schliff ist eine Methode zur Untersuchung der Struktur eines metallischen Werkstoffs.
Diese Technik umfasst die Vorbereitung eines dünnen Querschnitts des Werkstoffs und dessen Untersuchung unter dem Licht- oder Elektronenmikroskop.
Für diese Analyse muss die Probe zugeschnitten, auf einem Objektträger montiert und anschließend poliert werden, um eine glatte, polierte Oberfläche zu erhalten. Danach wird die Probe bei unterschiedlichen Vergrößerungen untersucht, um die verschiedenen Aspekte der Werkstoffstruktur zu beobachten, wie etwa Korngröße und -form, das Vorhandensein von Rissen, Poren oder Einschlüssen. Der metallographische Schliff ist eine präzise und nützliche Technik, um die Eigenschaften eines Werkstoffs zu bestimmen und seine innere Struktur zu verstehen.
Warum eine metallographische Analyse durchführen?
Die Eigenschaften metallischer Werkstoffe hängen von ihrer metallurgischen Struktur ab. Das heißt von der inneren Anordnung der Materie. Diese Organisation innerhalb metallischer Werkstoffe wird durch ihre chemische Zusammensetzung sowie durch das Formgebungsverfahren beeinflusst: Gießen, Schmieden, Walzen … Sie kann sich auch durch eine Wärmebehandlung (Abschrecken, Anlassen, Glühen, …), eine thermomechanische Behandlung (Drahtziehen, Strecken, …) oder eine thermochemische Behandlung (Aufkohlen, Nitrieren, Carbonitrieren, …) erheblich verändern.
Um diese strukturellen Informationen zu erhalten, wird eine metallurgische Expertise durchgeführt: ein Instrument zur Charakterisierung des Materialzustands. Ziel ist es, die Art der kristallographischen Phasen zu bestimmen, aus denen die Metalllegierung besteht. Ebenso ihre Form, Verteilung und Menge. Diese metallographische Untersuchung, die mittels Lichtmikroskopie durchgeführt wird, kann zur Kontrolle des Materialzustands eines metallischen Werkstoffs eingesetzt werden (um zu überprüfen, ob seine Struktur der erwarteten entspricht), aber auch im Rahmen einer Schadensanalyse.
Die wichtigsten Schritte einer metallographischen Expertise
Unsere Akkreditierungen
Das Labor FILAB ist vom COFRAC (Comité Français d’Accréditation) – Bereich Laboratorien – für seine Abteilungen Chemie, Metallurgie, Organische Chemie, Chemie-Expertise, Werkstoffexpertise und Umwelt für folgende Bereiche akkreditiert:
✔️ Physikalisch-chemische Analyse metallischer Werkstoffe
✔️ Physikalisch-chemische Analyse kosmetischer Produkte und pharmazeutischer Produkte
✔️ Physikalisch-chemische Analyse medizinischer Geräte, medizinischer Ausrüstungen sowie chemischer und biologischer Produkte
Geltungsbereich verfügbar Nr. 1-1793
Diese Nadcap-Akkreditierung umfasst insbesondere:
✔️ Chemische Analyse (ICP-OES) kritischer Metalllegierungen
(Al, Fe, Ni, Ti)
✔️ Metallographie
Eine internationale Anerkennung, die unser Engagement für Qualität und Zuverlässigkeit bei anspruchsvollsten Anwendungen bestätigt, insbesondere in der Luft- und Raumfahrt..
FAQ
Eine metallographische Analyse ist eine Analysetechnik für metallische Werkstoffe, deren Ziel es ist, ihre Mikrostruktur auf mikroskopischer Ebene zu untersuchen. Sie umfasst die Vorbereitung metallischer Proben, in der Regel durch Polieren und chemisches Ätzen, gefolgt von der Beobachtung unter dem Mikroskop. Diese Technik ermöglicht es, die Verteilung von Phasen, Einschlüssen, Defekten und Körnern im Werkstoff sichtbar zu machen und zu untersuchen, was für das Verständnis seiner mechanischen und thermischen Eigenschaften wesentlich ist. Die durch eine metallographische Analyse gewonnenen Informationen sind in vielen Bereichen nützlich, etwa in der Metallindustrie, der Werkstoffforschung und der Qualitätskontrolle.
Eine metallografische Analyse kann aus mehreren Gründen durchgeführt werden:
- Verständnis der Mikrostruktur: In diesem Fall ermöglicht sie die Beobachtung der Mikrostruktur metallischer Werkstoffe, einschließlich der Korngröße und -verteilung, der vorhandenen Phasen, Einschlüsse und Defekte. Dies bietet ein tiefgehendes Verständnis der inneren Struktur des Materials.
- Bewertung der mechanischen Eigenschaften. Die Mikrostruktur beeinflusst die mechanischen Eigenschaften des Werkstoffs direkt, wie Festigkeit, Härte, Duktilität und Zähigkeit. Wenn man die Mikrostruktur versteht, kann man vorhersagen, wie sich das Material unter verschiedenen Belastungen verhält.
- Qualitätskontrolle. In diesem Fall wird sie verwendet, um die Konformität der Werkstoffe mit den geforderten Spezifikationen zu überprüfen. Sie ermöglicht die Erkennung von Anomalien wie Rissen, Porositäten oder unerwünschten Einschlüssen, die das Material schwächen könnten.
- Entwicklung neuer Werkstoffe: Durch die Untersuchung der Mikrostruktur bestehender Werkstoffe kann man neue Legierungen oder Wärmebehandlungen entwickeln, um die Leistung der Werkstoffe zu verbessern.
- Problemlösung: Im Falle eines Ausfalls oder eines Leistungsproblems in einer metallischen Komponente oder einem Metallteil kann eine metallografische Analyse helfen, die Ursache zu identifizieren. Dies kann auf Fertigungsfehler oder ungeeignete Einsatzbedingungen zurückzuführen sein.
- Werkstoffforschung: Sie wird häufig in der Forschung eingesetzt, um die Eigenschaften metallischer Werkstoffe zu untersuchen und neue Theorien und Anwendungen zu entwickeln.
Zusammenfassend ist eine metallografische Analyse unerlässlich, um metallische Werkstoffe zu verstehen, zu charakterisieren und zu optimieren, ihre Qualität sicherzustellen und Probleme im Zusammenhang mit ihrer Verwendung zu lösen.
Für eine metallographische Analyse können mehrere Geräte und Ausrüstungen verwendet werden:
1. Lichtmikroskop: Mit diesem Instrument lässt sich die Mikrostruktur der Proben beobachten. Es ermöglicht die Vergrößerung und Beleuchtung der Proben für eine detaillierte Betrachtung.
2. Rasterelektronenmikroskop (REM): Das REM ermöglicht eine Beobachtung mit höherer Auflösung als das Lichtmikroskop. Es ist besonders nützlich für die Untersuchung submikroskopischer Details und für die Oberflächenanalyse.
3. Transmissionselektronenmikroskop (TEM): Das TEM wird zur Beobachtung dünner Probenschnitte verwendet. Es liefert Informationen über die innere Struktur von Werkstoffen auf atomarer Ebene.
4. Poliermaschine und Poliergeräte: Diese Maschinen werden verwendet, um Proben durch Polieren für eine glatte und ebene, für die mikroskopische Beobachtung geeignete Oberfläche vorzubereiten.
5. Ofen: Ein Ofen wird für die Wärmebehandlung von Proben verwendet, insbesondere um bestimmte Einsatzbedingungen zu simulieren.
6. Chemische Ätzmittel: Spezielle chemische Reagenzien werden verwendet, um die Oberfläche der Proben selektiv anzugreifen und so ihre Mikrostruktur sichtbar zu machen.
Diese Ausrüstungen sind unerlässlich, um eine gründliche und präzise metallographische Analyse metallischer Werkstoffe durchzuführen. Die Wahl der Instrumente hängt von der Art der Probe und den gesuchten Informationen ab.
