Materialprüfungen und Werkstoffprüfungen

Die von uns angebotenen Material- und Werkstoffprüfungen führen wir mit Kompetenz und Zuverlässigkeit in unseren gut ausgestatteten Werkstoffprüflaboren durch. Weiter verfügen wir über ein als mobiles Prüflabor ausgestattetes Fahrzeug, mit dem schnelle Prüfungen direkt vor Ort beim Kunden möglich sind.

Wir verfügen über langjährige Erfahrungen auf diesem Gebiet und sind deshalb in der Lage, zielgerichtete Lösungen in allen Fragen der Material- und Werkstoffprüfungen unseren Kunden und Partnern anzubieten. Dies gilt für die Materialprüfungen von Bauteilen und Werkstoffen in den verschiedensten Branchen wie Maschinen- und Anlagenbau, Fahrzeugtechnik, Schienenfahrzeugbau, Verkehrstechnik, Bauwesen, chemische Industrie, Hüttentechnik, Energieversorgungstechnik, Erdgas- und Erdölfördernde Industrie sowie andere Industriezweige.

Das Leistungsspektrum umfasst Einzelteil-, Serien- und On-Line-Prüfungen, Gutachten, Forschung und Entwicklung, technische Beratung sowie Schweißtechnologie und -überwachung.

Unser Leistungsumfang beinhaltet:

  • zerstörende Prüfungen (einzeln und in Serie)
  • zerstörungsfreie Prüfungen (einzeln und in Serie)
  • Schadensfalluntersuchungen
  • Gutachten, Studien und Beratung
  • Schweißprüfungen
Labor Materialprüfung
Labor Materialprüfung
Röntgenlabor
Röntgenlabor
Labor Mikroskopie
Labor Mikroskopie

Zerstörende Prüfungen

In der modernen Industrie sind Materialprüfungen ein wichtiger und unverzichtbarer Bestandteil der Qualitätssicherung. Zerstörende Werkstoffprüfungen dienen der Kontrolle von Wärmebehandlungsprozessen oder der Ermittlung chemischer und physikalischer Werkstoffeigenschaften. Im Bereich der zerstörenden Werkstoffprüfungen bieten wir folgende Leistungen an:

Metallographie

typisches Schliffbild unlegierter Stahl C45
Schliffbild
Mikroskopie
Mikroskopie
  • Qualitative und quantitative Metallographie
  • Ermittlung der Ferrit- und Austenitkorngröße von Stahl und Eisenwerkstoffen
  • Mikroskopische Prüfungen von Edelstählen auf nichtmetallische Einschlüsse mit Bildreihen
  • Gefügebeurteilungen von Schweißungen
  • Korngrößenbestimmung, Phasenanteile metallischer Werkstoffe

Gerätetechnik:

  • Universalmikroskope und Stereomikroskope
  • moderne Präparationstechnik für Schliffherstellung
  • Fotografische Aufnahmetechnik bzw. Möglichkeiten der Ausgabe von Videoprints
  • Leistungsfähige Bildverarbeitungs- und Bildarchivierungssysteme

Mechanische Werkstoffprüfung

Abbildung einer Spannungsrisskorrosion
Spannungsriss
Kleinlasthärteprüfung
Kleinlasthärteprüfung
mechanische Prüfvorrichtungen
mechanische Prüfvorrichtungen
  • Ermittlung mechanisch-technologischer Kennwerte aus Zug- und Druckversuchen
  • Technologische Biegeversuche
  • Kerbschlagbiegeversuche (Temperaturbereich -80°C bis +100°C)
  • Härteprüfungen nach Vickers, Brinell und Rockwell
  • Ermittlungen der Härteverlaufsmessungen und Härtetiefe wärmebehandelter Teile
  • Tiefungsversuche an Blechen und Bändern
  • Mechanische Sonderprüfungen (Abzugskräfte, Eindringkräfte, Montagekräfte)

Gerätetechnik:

  • Universalprüfmaschine Fmax = 100 kN
  • Pendelschlagwerk PSW 3000 mit einem Schlaginhalt von 300 J
    (über Temperatureinrichtungen sind Kerbschlagbiegeversuche im Temperaturbereich -80°C…+100°C möglich)
  • Härteprüfgerät HPO 250 für Ermittlung der Härte nach Vickers und Brinell
  • Kleinlast-Härtemessgerät mit einem Lastbereich von 0,01 N bis 10 N

Atom-Emissions-Spektralanalyse (AES)

Laborspektrometer „Spectrolab“
Laborspektrometer
  • Erstellen von Abnahmeprüfverzeichnissen und Werkstoffattesten
  • Bestimmung der Schweißbarkeit (Schweißeignung)
  • Bestimmung des Legierungsgehaltes
  • Bestimmung des Reinheitsgehaltes
  • Bestimmung des Ni-Äquivalentes
  • Bestimmung des Cr-Äquivalentes
  • Bestimmung des Stickstoffgehaltes im Stahl
  • Bestimmung der Kaltrisssicherheit bei thermomechanisch behandelten Stählen
  • Durchführung von Identitäts- und Verwechselungsprüfungen

Laborspektrometer „Spectrolab“

Das Gerätesystem analysiert in der metallischen Probenmatrix folgende chemische Elemente:

  • C / Mn / Cr / Mo / V / Ni / Cu / Si - Kohlenstoffäquivalent
  • Ti / B / Co / Nb / W - Legierungselemente
  • Al / Si / Mn - Desoxidationselemente
  • S / P / N - Reinheitsgrad
  • Pb / Sn / Mg - Sonderlegierungselemente

Sonstige Prüfverfahren

  • Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA)
  • Röntgendifraktometrie (RDA)
  • Rasterelektronenmikroskopie (REM)
  • Elektronenstrahlmikroanalyse (EDS)

Zerstörungsfreie Prüfungen

Es gibt eine Vielfalt an Verfahren und Methoden der zerstörungsfreien Werkstoffprüfungen. Die zerstörungsfreien Prüfverfahren werden vielfach als fertigungsbegleitende Kontrollen oder als Zwischenprüfungen im Entwicklungs- und Produktionsprozess angewandt. Wir beraten Sie gern bei der Auswahl geeigneter Prüfverfahren für Ihren Anwendungsfall und bei der Erstellung von Prüfspezifikationen und Prüfanweisungen. Im Bereich der zerstörungsfreien Werkstoffprüfungen bieten wir die folgenden Leistungen an.

Röntgenprüfung und Gammaradiografie

Röntgenprüfung einer Rohrleitung
Röntgenprüfung Rohrleitung
Röntgenprüfung eines Fahrzeugteils
Röntgenprüfung Fahrzeugteil

Prüfung von:

  • Schweißnähten
  • Gussteilen
  • Schweißproben
  • Druckbehältern
  • ungewöhnlichen Werkstoffen

Gerätetechnik:

Prüfungen im:

  • Rohrleitungsbau
  • Stahl- und Brückenbau
  • Schweißproben
  • Druckbehältern
  • ungewöhnlichen Werkstoffen
  • Moderne Röntgentechnik (geeignet für mobilen Betrieb sowie für höchste Präzision im Labor)
  • Gammaradiografiegerät Gammamat SE
  • Philips Röntgengleichspannungsanlage MGL 161

Ultraschall-Defektoskopie

Ultraschallprüfung an einer Schweißnaht
Ultraschallprüfung
Oszillogramm einer Ultraschallprüfung
Oszillogramm
  • Schweißnahtprüfungen (Risse und Flankenbindefehler)
  • Prüfungen von Druckbehälter-Schweißnähten
  • Prüfungen von Rohrleitungs-Schweißnähten
  • Doppelungsprüfungen an warmgewalzten Blechen und Profilen
  • Wanddickenmessungen an einseitig zugänglichen Konstruktionsteilen
  • Guss- und Schmiedeteilprüfungen

Gerätetechnik:

u.a. digitale Ultraschallprüfgeräte Echograph 1085, Epoch III sowie ein breites Sortiment von Standard- und Spezialprüfköpfen (die Messwerte und Ultraschallschirmbilder können abgespeichert und auf PC übernommen werden)

Oberflächenrissprüfung - Farbeindringprüfung

Die Farbeindringprüfung ist ein Prüfverfahren zur Erkennung und zum Nachweis von Unregelmäßigkeiten, wie Rissen, Poren, Bindefehlern, Überlappungen usw., an metallischen und nicht metallischen Werkstücken, die zur Oberfläche hin offen sind. Das Verfahren kann für alle Werkstoffe eingesetzt werden, deren Oberfläche nicht extrem porös ist und die von den Eindringmitteln selbst nicht angegriffen werden.

Die nicht poröse gereinigte Oberfläche wir mit einem farbigen oder fluoreszierenden Kontrastmittel benetzt, das durch die Kapillarwirkung in feinste Risse und Poren eindringen kann. Anschließend erfolgt eine Reinigung der Werkstückoberfläche. Das in Vertiefungen wie Risse oder Poren verbliebene fluoreszierende Eindringmittel wird durch die Bestrahlung mit UV-Licht visualisiert. Bei farbigen Eindringmitteln wird ein sogenannter Entwickler aufgetragen, der einen hohen Farbkontrast zum Eindringmittel besitzt, wodurch das in den Vertiefungen verbliebene Kontrastmittel sichtbar wird. Die Auswertung des Rissbildes erfolgt visuell.

Oberflächenrissprüfung - Magnetpulverprüfung

Die Magnetpulverprüfung ist ein Verfahren zur Erkennung von oberflächenoffenen Rissen und oberflächennahen Fehlern an Werkstücken aus magnetisierbaren Stahl und Gusseisen.

Nach dem Auftragen eines Magnetpulvers wird das Werkstück durch Anlegen einer elektrischen Spannung oder das Einbringen in ein externes Magnetfeld magnetisiert. Aufgrund der geringeren magnetischen Leitfähigkeit von Luft gegenüber dem ferromagnetischen Werkstoff treten die Feldlinien an Materialtrennungen verstärkt aus dem Werkstück aus. Dies bewirkt die Bildung von Magnetpulverraupen, Rissen und Trennstellen, die visuell erkannt werden können. Das Magnetpulver wird entweder nass mit Wasser oder Öl als Trägermedium oder trocken als Pulver aufgetragen und lässt sich durch Fluoreszenz oder durch die Färbung bzw. den Farbkontrast erkennen.

Das Verfahren der Magnetpulverprüfung eignet sich besonders für Werkstücke mit komplexer und unregelmäßiger Geometrie. Kunden für Oberflächenrissprüfungen kommen vorwiegend aus den Bereichen Kfz-Technik sowie Rohrleitungs- und Behälterbau.

Schadensfalluntersuchungen

Einen weiteren Schwerpunkt unseres Leistungsspektrums stellen Untersuchungen von Schadensfällen zu werkstofftechnischen Problemen unterschiedlicher Art dar.

Aufgabe, Durchführung, Auswertung

Aufgabe und Ziele der Schadensanalyse

Die Schadensanalyse soll in erster Linie die Ursachen für das Versagen eines Bauteils oder Werkstoffes klären. Sie dient darüber hinaus der Verhütung weiterer Schäden durch Rückwirkungen auf Konstruktion, Werkstoffwahl, Fertigungsprozesse, Prüfverfahren und Betriebsbedingungen sowie durch Inspektion und gegebenenfalls Austausch gefährdeter Bauteile im Betrieb befindlicher Maschinen, Apparate, Geräte und Anlagen.

Informationen über den Schadensfall

Ausführliche und zuverlässige Informationen vereinfachen die Schadensuntersuchung erheblich und verhindern weitestgehend Fehlbeurteilungen. Deshalb sind wir stets bemüht, den Schaden am Entstehungsort zu inspizieren und zu dokumentieren. Aber auch bei eingereichten Schadensteilen werden mit der nötigen Sorgfalt Informationen gesammelt um eine genaue Schadensanalyse zu erstellen.

Durchführung der Untersuchung

Vorgehensweise und Umfang werden mit dem Auftraggeber abgestimmt. Dabei werden die geeigneten Untersuchungsverfahren festgelegt. Die wichtigsten Verfahren für die Schadensfalluntersuchungen lassen sich in die Hauptgruppen Metallografie, Fraktografie, mechanische Prüfung und chemische Analyse gliedern.

Auswertung und Protokollierung

Vorgehensweise, Untersuchungsergebnisse und Schlussfolgerungen werden in einem Schadensbericht zusammengefasst. Die Untersuchungsergebnisse werden einer Bewertung unterzogen und mögliche Abhilfemaßnahmen werden aufgezeigt und empfohlen.

Mögliche Schadensfälle

  • diverse mechanische Schäden an metallischen Werkstoffen und/oder Bauteilen
  • Werkstofffehler
  • Überbeanspruchung
  • Konstruktionsmängel
  • ungeeignete oder falsche Werkstoffauswahl
  • Fertigungsfehler, fertigungsspezifische Werkstoffdefinition
  • Feuchteschäden, Korrosionseinwirkung,
  • Tribologie (Reibung, Schmierung, Verschleiß)
  • synergetisches Wirken verschiedener Faktoren
  • Materialbrüche, Risse, Materialcharakterisierung, chem. Charakterisierung
  • Mechanische Verformungen
  • Oberflächenschäden
  • Beschichtungsfehler
  • Qualität von Schweißnähten
  • Schweißfehler
  • Klebefehler
  • Thermische Schäden, Wärmebehandlungsprozesse,
  • Verschleißschäden,
  • Materialermüdung u.a.

Metallografie

Kristallstruktur einer Schweißnaht
Schweißnaht
Schliffproben
Schliffproben

Die metallografische Schliffuntersuchung gehört wegen ihrer vielseitigen Anwendungsmöglichkeiten zur Routineuntersuchung jeder Schadensfallunter­suchung. Bei der Schliffherstellung unterscheidet man Makroschliffe und Mikroschliffe.

Beim Anfertigen von Makroschliffen wird eine Werkstoffprobe feingeschliffen und mit entsprechenden Makroätzmitteln geätzt. Dabei können Grobstrukturen wie z.B. Lagenzahl und –aufbau einer Schweißnaht sowie Nahtfehler, Einhärtezonen von oberflächengehärteten bzw. einsatzgehärteten Teilen oder Gussstrukturen sichtbar gemacht werden.
Bei Mikroschliffen wird eine Werkstoffprobe feingeschliffen, hochglanzpoliert und anschließend mit entsprechenden Mikroätzmitteln geätzt. Dadurch lässt sich die Gefügestruktur eines Werkstoffes sichtbar machen. Am Lichtmikroskop kann das Feingefüge von Mikroschliffen bei entsprechenden Vergrößerungen beurteilt werden.

Dadurch besteht in vielen Fällen die Möglichkeit, auf bestimmte Eigenschaften eines Werkstoffes bzw. Unregelmäßigkeiten oder Besonderheiten zu schließen. Aus dem sichtbaren Gefüge lassen sich auch Rückschlüsse auf die Art der Herstellung bzw. den Wärmebehandlungszustand des untersuchten Werkstoffes schließen.

Fraktografie

REM Aufnahme Bruchfläche Drahtlitze
Bruchfläche Drahtlitze
REM Aufnahme Struktur Schwingbruch
Struktur Schwingbruch

Bei Schadensuntersuchungen steht die Ermittlung der Schadensursache im Vordergrund. Durch systematische Untersuchungen von Bruchflächen kann mit Hilfe makro- und mikrofraktografischer Verfahren oft nachgewiesen werden, welche Beanspruchungen zum Schaden führten. Bei der Makrofraktografie kommen die visuelle Untersuchung sowie die makroskopische Untersuchung am Stereomikroskop zum Einsatz.

Die mikrofraktografische Beurteilung von Oberflächen erfolgt am Rasterelektronen­mikroskop (REM). Durch die Mikrofraktografie kann beispielsweise folgendes untersucht werden:
- ob es sich um einen Dauerschwingbruch handelt
- ob ein spröder oder zäher Gewaltbruch vorliegt
- ob der Bruch durch Einfluss von Wasserstoff oder Korrosion begünstigt wurde
- ob kleinste Oberflächenschädigungen vorliegen und wie sie beschaffen sind

Wenn es um die Beurteilung verschiedenster Brüche oder Oberflächen geht, ist eine Untersuchung im REM unentbehrlich. Hier können aufgrund der hohen Vergrößerungen genaueste Aussagen über die Bruchausbildungen oder Oberflächenveränderungen getroffen werden.

Kombiniert mit einem energiedispersiven Analysator (EDS) können Elementanalysen, Konzentrationsverläufe und Elementverteilungsbilder bei unterschiedlichen Vergrößerungen durchgeführt werden. Damit wird z.B. die Bestimmung der chemischen Zusammensetzung von Korrosionsprodukten oder feinsten Gefügebestandteilen ermöglicht, wodurch Rückschlüsse auf schadensauslösende Faktoren, Werkstoffunregelmäßigkeiten oder –besonderheiten gezogen werden können.

Mechanische Prüfungen

Mechanische Prüfungen unterstützen die Schadensanalyse in zwei Bereichen:
Sie nehmen Werkstoff-Ist-Werte auf und vergleichen diese mit den vorgegebenen Soll-Werten.
Versuche zur Simulation mechanischer Überbeanspruchung werden mit entsprechenden Prüfverfahren durchgeführt.

Zur Härtemessung stehen uns Härteprüfgeräte für die Verfahren nach Vickers, Brinell und Rockwell zur Verfügung. Ebenso können wir mit Hilfe eines Kleinlast-Härtemess­gerätes, in einem Lastbereich von HV 0,01 – HV 1, Prüfungen durchführen.
Für die Ermittlung mechanisch-technologischer Kennwerte verfügen wir über eine computergestützte Zugmaschine. Außerdem ist es uns möglich, Kerbschlagbiege­versuche in einem Temperaturbereich von -80°C bis +100°C durchzuführen.

Chemische Analyse AES

Chemische Analysen geben Aufschluss über die Zusammensetzung des verwendeten Werkstoffes und damit auch auf mögliche Werkstoffverwechselungen. Unser Laborspektrometer „Spektrolab“ analysiert 22 chemische Elemente in der metallischen Probenmatrix.

Gutachten und Beratung / Schweißtechnologie / Auftragsforschung

Neben werkstofftechnischen Untersuchungen und Materialprüfungen bieten wir folgende zusätzliche Leistungen an:

Beratungs- und Gutachterleistungen, Schweißtechnologie

Wir stehen Ihnen in Fragen der Werkstofftechnik und Materialprüfungen sowie auf dem Gebiet der Schweißtechnologie beratend zur Seite und erstellen zu diesen Themen Gutachten (z.B. gerichtsverwertbare Gutachten zu Schadensfalluntersuchungen).

Unsere Leistungen auf diesen Gebieten:

  • Beratung zu Werkstoffen, Materialien, Materialprüfungen und schweißtechnischen Verfahren,
  • Erarbeitung von Prüfanweisungen und Schweißtechnologien,
  • Schweißtechnische Überwachungstätigkeit (Festlegung von Schweißtechnologien, Beratung zur Auswahl von Werkstoffen und Materialien, Erstellung von prüftechnischen Anweisungen, Erstellung von Schweißanweisungen zur Bearbeitung der Materialien),
  • Erstellung von Fertigungsdokumentationen nach DIN ISO – 9000,
  • Erstellung von Gutachten, Prüfzeugnissen und Attesten

Auftragsforschung, Applikationsuntersuchungen, Problemuntersuchungen

Auftragsforschung:

  • Durchführung von Applikationsuntersuchungen für spezielle Prüfprobleme,
  • Erstellung kompletter geräte- und verfahrenstechnischer Lösungen für produktionsintegrierbare Qualitätsprüfverfahren,
  • Beratung und Konsultation zur Verfahrens- und Gerätetechnikauswahl für zerstörungsfreie Qualitätsprüfung

Applikations- und Problemuntersuchungen:

  • Detektion geometrischer Unregelmäßigkeiten in metallischen Materialien (Rissprüfung, Detektion von Lunkern und Fremdkörpereinschlüssen, Formabweichungen u.a.),
  • Qualitätsbeurteilung oberflächennaher Schichten (Härte, Einhärttiefe Eigenspannungen u.a.),
  • Bestimmung von Schichtdicken sowie der Haftfestigkeit von Beschichtungen
  • Qualitätsbeurteilung von Schweißnähten,
  • Detektion von Materialverwechselungen

Downloads

Material Inspection

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