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Vortrag

Neue Möglichkeiten zur Bestimmung der Lamellenlängenverteilung von Gussgefügen

Donnerstag (17.09.2020)
13:00 - 13:20 Uhr Metallographie

Autoren: Ulrich Sonntag (GFaI e.V.), Thi Phuong Pham (HTW Berlin), Jessica Frieß (RWTH Aachen)


In der Werkstofftechnik zu analysierende Gefüge sind immer dreidimensional, jedoch werden wichtige Kenngrößen oft am zweidimensionalen Schliff bestimmt. Dies ist mit der Notwen-digkeit bergründet, eine schnelle und kostengünstige Qualitätsaussage zu erhalten.

Obwohl Gusseisen eine sehr traditionelle Werkstoffklasse darstellt, spielt sie jedoch in vielen Industriezweigen nach wie vor eine wichtige Rolle. Eine für die Qualitätssicherung von Ei-sengussprodukten unabdingbare Forderung ist die Untersuchung von deren Mikrostruktur.

Nachfolgend wird ein Lösungsansatz für die vermeintlich einfache Teilaufgabe der Bestim-mung der Lamellenlängenverteilung von GJL aufgezeigt. Der Kernpunkt ist hierbei die Frage, ob und wie man diese dreidimensional vernetzte Lamellenstruktur am 2D-Schliffbild auftren-nen soll. Realisiert wurde ein quasi hybrider Ansatz, welcher je nach Gefüge-Anordnung einen Teil der Lamellen vereinzelt, die kompakteren Strukturen jedoch nicht auftrennt und diese als ein einzelnes Lamellenobjekt belässt.

Eine in der Praxis schon bewährte Methode ist der Ansatz über eine Auftrennung mittels Ske-lettierung und anschließender intelligenter Verzweigungspunktanalyse unter Berücksichtigung von Richtungsinformationen.

Ein erster Ansatz entsprechend dieser Skelettierungsmethode wurde im Programm AMGuss (Advanced) realisiert und liefert reproduzierbare Ergebnisse. Diese werden in Form eines den Normvorgaben entsprechendem Größenklassen-Histogramms ausgegeben.

In Vergleichstests hat sich jedoch herausgestellt, dass hierbei noch Verbesserungspotenzial existiert. Der Algorithmus weist i.d.R. eine leichte „Linksverschiebung“ auf, misst also etwas zu klein. Die Hauptgründe hierfür sind, dass bei sich überlagernden Lamellen eine davon als ein zusammenhängendes Objekt darstellt, die andere Lamelle geteilt bleibt und hierfür zwei Teilstücke in die Längenberechnung eingehen. Weiterhin werden kompakte Objekte, z.B. C-Graphitteilchen, immer aufgetrennt, was oft zu unerwünschten Sublamellenstrukturen führt.

Diese Erkenntnisse aufgreifend, wurde für das Programm ein verbesserter Algorithmus zur Ermittlung der Lamellenlängenverteilung implementiert.


 

Sprecher/Referent:
Ulrich Sonntag
Gesellschaft zur Förderung angewandter Informatik e.V.
Weitere Autoren/Referenten:
  • Thi Phuong Pham
    Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin
  • Jessica Frieß
    RWTH Aachen