Zur Übersicht

Vortrag

Nicht metallische Einschlüsse in Stahl: Herkunft, Schadenspotential, normgerechte Analyse und chemische Charakterisierung

Donnerstag (17.09.2020)
16:30 - 16:50 Uhr

Nicht-metallische Einschlüsse haben einen entscheidenden Einfluss auf die Stahlqualität. Dabei hängt das Schadenspotential von der Form, Größe, Verteilung und der Chemie ab. Nicht-metallische Einschlüsse stellen lokale Anomalien dar und können die statische und dynamische Belastungsfähigkeit heruntersetzen oder beeinflussen die Korrosionsbeständigkeit negativ. [1] Die Lebensdauer eines Bauteils kann somit sinken, was speziell für sicherheitsrelevante Bauteile kritisch ist.

Anwender stehen vor der Herausforderung den Einschlussgehalt möglichst objektiv und normgerecht auszuwerten. Neben der Kenntnis der einzelnen Normen und deren vorgegebenen Parametern, ist zudem die Auslegung bei fehlenden oder ungenauen Paramatern ein Problem. Um Ergebnisse vergleichen zu können, müssen vorher Parameter und Regeln nach denen ausgewertet wird abgeglichen werden. Dies ist insbesondere bei Vergleichen mit Bildanalyse Systemen wichtig. Die Transparenz und Nachvollziehbarkeit von Systemen ist somit essenziell. Eine Blackbox stößt in der Praxis auf Probleme und hat wenig Akzeptanz bei den Anwendern. Zudem gibt es Werksnormen, die zumeist auf angepasste Normen basieren. Diese Anforderungen sind in unserer Softwarelösung umgesetzt worden, ohne auf die Einfachheit und Benutzerführung in der täglichen Routine zu verzichten.

Am Mikroskop kann der Anwender nur eingeschränkte Informationen über die Chemie der Einschlüsse erhalten und grob nach oxidischen, sulfidischen Einschlüssen und Carbo-Nitriden unterscheiden. Für die weiterführende Analyse muss die Probe in ein anderes Analysensystem, z.B. ein REM/EDX überführt werden. Oftmals möchte der Anwender aber einfache Fragestellungen direkt am Mikroskop lösen bzw. eine weitere Entscheidungshilfe haben ob eine weiterführende Analyse notwendig ist. Hier setzt die Kombinationslösung aus optischen Lichtmikroskop und Laserinduzierter Plasmen Spektroskopie (LIBS) an. Diese Analytik ermöglicht eine ortsauflösende chemische Analyse von Metallen, Alkali- und Erdalkalimetallen. Sie kann wichtige Hinweise auf die Natur oder Herkunft von Einschlüssen geben, z.B. exogene Einschlüsse (Na, Ca, Ti) oder ob es sich um ein Mangan- oder Bleisulfid handelt. [2] Somit können Einschlüsse einfach, schnell und ortsauflösend chemisch charakterisiert werden.

 

Sprecher/Referent:
Dr. Nicol Ecke
Leica Microsysteme Vertrieb GmbH
Weitere Autoren/Referenten:
  • Dr. Konstantin Kartaschew
    Leica Microsystems Vertrieb GmbH
  • Dr. Thomas Locherer
    Leica Microsystems CMS GmbH