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Flexible Licht- und Elektronenmikroskope sind unverzichtbare Einrichtungen jedes metallografischen Labors, gleich ob Sie neue Legierungsmaterialien entwickeln oder Qualitätssicherungen durchführen, um die Reinheit von Stahl sicherzustellen. Die Messung bestimmter Parameter wie des Gehalts an nicht-metallischen Einschlüssen oder die Durchführung von Kornanalysen werden durch strenge Standards und Normen geregelt. Die Metallografie untersucht Metalle von Kupfer über Titan bis hin zu Eisen, Stahl und Legierungen jeglicher Art. Diese quantitativen und verlässlichen Untersuchungen werden mit dedizierten Softwaremodulen und automatisierten Mikroskopsystemen durchgeführt.
Die Mikrostruktur von Metallen ist weitgehend bestimmend für Eigenschaften wie Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Daher ist die detaillierte Untersuchung der Mikrostruktur mithilfe der Mikroskopie für metallurgische Disziplinen sowie für viele Industrieanwendungen von zentraler Bedeutung. Interessierende Merkmale in der metallografischen Studie von Mikrostrukturen sind unter anderem Korngröße, Korngrenzen, Phasen, Phasentransformation und Volumenfraktionen, Einschlüsse, Morphologie und Bänderung.
Metalle werden einer spezifischen Behandlung unterzogen, um sie für bestimmte Anwendungen vorzubereiten und ihre Merkmale zu verbessern, zum Beispiel durch das Hinzufügen von Legierungselementen. In vielen Fällen konzentriert sich die mikroskopische Untersuchung auf die Korrelation zwischen der resultierenden Mikrostruktur und den Materialeigenschaften. Für mikroskopische Analysen werden aufrechte, Invers- oder Polarisierungsmikroskope, Hell- und Dunkelfeld- sowie Elektronenmikroskope verwendet. Sie alle spielen eine wichtige Rolle für die Verifizierung der Behandlungsauswirkungen und für die Optimierung der Verarbeitungsparameter.
Kontrastierungsmethoden im Auflicht-Hellfeld eignen sich am besten für die Analyse der Mikrostrukturen geätzter Oberflächen. Die zutage tretenden Korngrenzen erlauben es, Schlussfolgerungen über Korngrößen, Phasen und strukturelle Bestandteile zu ziehen. Unreinheiten und strukturelle Bestandteile wie Grafit in Gusseisen werden vor dem Ätzen sichtbar. Das Auflicht-Dunkelfeld zeigt mechanische Oberflächenfehler wie Bruchpositionen, Poren und Einschlüsse sowie Sprünge, Kratzer und Hohlräume. Verwenden Sie den Polarisierungskontrast, um die Struktur anisotroper Materialien wie Magnesium, Aluminium, Bronze und Messing zu analysieren. Bei der Verwendung von Rasterelektronenmikroskopen kann die Oberfläche des Metalls poliert und geätzt sein, aber sie muss elektrisch leitend sein. Aus diesem Grund muss auf nicht leitende Materialien eine sehr dünne Metallschicht aufgebracht werden.
Die Prozesssteuerung in der Primärmetallproduktion zielt ebenfalls auf die Entdeckung nicht-metallischer Einschlüsse (NMI) in Stahl und Verunreinigungen im Material. Als solche erlaubt die automatisierte lichtmikroskopische Analyse das schnelle und effiziente Scannen großer Probenbereiche in Echtfarben, wie es die Standards vorschreiben. Eine Beurteilung des Gehalts an nicht-metallischen Einschlüssen gemäß den Standards ist möglich.
Im Inspektionsprozess entdeckte verdächtige Einschlüsse können im Lichtmikroskop einfach dokumentiert werden. Außerdem können zusätzliche morphologische Analysen mittels korrelativer Mikroskopie in einem Rasterelektronenmikroskop durchgeführt werden. Das ermöglicht eine hochdetaillierte strukturelle Bildgebung und präzise Informationen über die chemische Zusammensetzung des Einschlusses und die kristallografische Ausrichtung durch Röntgenanalysetechniken im SEM wie EDS, WDS oder EBSD.
Metallografische Studien sind für die Herstellung von Grundmetallen und Stahl, in der Luftfahrt- und Automobilindustrie, im Maschinenbau und der Herstellung einer grossen Zahl an Industrie- und Konsumprodukten von großer Bedeutung.