Materialanalyse – Mr. Caliper erklärt Ihnen wie es geht!

Mr. Caliper, was ist eigentlich eine Materialanalyse?

Mit einer Materialanalyse können verschiedene Elemente und deren Massenanteile in einer Legierung bestimmt werden. Hierzu wird durch einen elektrischen Funken ein kleiner Teil der Probe verdampft. Die dabei entstehende Strahlung wird vom Funkenemissionsspektrometer analysiert.

Warum ist das wichtig?

Die chemische Zusammensetzung eines Produkts ist Grundvoraussetzung für fast alle chemischen und mechanischen Eigenschaften. Bei niedriglegierten Stählen ist z.B. der Kohlenstoffanteil ausschlaggebend für die Härte und Zugfestigkeit. Chrom und Mangan fördern die Einhärtbarkeit bei der Wärmebehandlung und sind bei größeren Abmessungen unverzichtbar. Bei rostfreien Stählen wird die Korrosionsbeständigkeit weitestgehend über das Verhältnis von Chrom und Nickel bestimmt.

Welche Arten der Materialanalyse kann ich im Labor der Würth Industrie Service durchführen lassen?

Wir können Produkte auf Eisenbasis prüfen. Bei jeder Messung werden, abhängig von dem Messprogramm bis zu 26 Elemente bestimmt.

Prüfablauf

Mr. Caliper steht schon in den Startlöchern, um Ihnen die Materialanalyse an Produkten zu erklären. Lernen Sie jetzt die einzelnen Schritte im Detail kennen!

Eignungsprüfung (anhand einer Schraube)
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Um eine Materialanalyse durchführen zu können, muss die zu analysierende Fläche einen Durchmesser von mindestens 8 mm und eine Mindestdicke von 0,5 mm haben.

Probenvorbereitung
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Um Verschleppungen von unterschiedlichen Mustern zu vermeiden, wird für jede Probe eine neue Schleifscheibe verwendet. Beim Schleifvorgang ist darauf zu achten, dass die Prüffläche eben ist. Um mögliche Verunreinigungen zu minimieren, werden die Muster nach der Probenvorbereitung gereinigt und mit Ethanol getrocknet.

Prüfmaschine einrichten
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Zum Beginn muss die definierte Stahlsorte ausgewählt werden. In unserem Beispiel ist dies ein niedriglegierter Stahl. Die Maschine fordert den Bediener automatisch auf, bestimmte Referenzproben zu prüfen. Diese unterscheiden sich nach ausgewählter Stahlsorte und müssen täglich vor der eigentlichen Prüfung gegengemessen werden. Zudem wird das Gerät alle zwei Monate intern kalibriert.

Prüfung durchführen
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Nach der Einrichtung wird die Probe auf den Funkenstandstisch, über die Öffnung der Elektrode, gelegt. Durch das Betätigen des Startknopfes fährt ein Metallstück herunter und schließt somit den Stromkreis. Die Probe wird abgefunkt. Jedes gemessene Element hat unterschiedliche Wellenlängen und kann durch den Spektrometer bestimmt werden. Die Intensität der gemessenen Wellenlängen definiert den Massenanteil der verschiedenen Elemente. Jedes Muster wird mindestens dreimal abgefunkt. Ist die Reproduzierbarkeit in Ordnung, wird der Mittelwert je Massenanteil der Elemente ausgegeben.

Ergebnisbeurteilung
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Neben den üblichen Standardinformationen, werden die gemessenen Elemente sowie deren Mittelwert je Massenwerte angegeben. Es erfolgt zudem eine Bewertung durch den Mitarbeiter und gegebenfalls eine Auflistung der vom Sollwert abweichenden Elemente.

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Gesamtübersicht der Prüfungen

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