Röntgen-Diffraktometrie
Bei der Röntgendiffraktometrie werden die zu untersuchenden Proben bzw. Bauteile mit Röntgenstrahlen bestrahlt. Da es sich um kristalline Strukturen handelt, kommt es unter genau bekannten Strahlungswinkeln (Bragg-Gleichung) zu Reflexionen.
Phasenanalysen
Nach dem Härten und Anlassen von Stahl treten in der Regel Phasen wie Martensit, Restaustenit und gegebenenfalls verschiedenartige Carbide auf. Restaustenit beeinflusst unter anderem die mechanischen Eigenschaften, den Verschleiß und die Maßhaltigkeit gehärteter Bauteile.
- Restaustenitbestimmung
Da Martensit eine kubisch raumzentrierte Gitterstruktur hat und Restaustenit kubisch flächenzentriert ist, lassen sich diese beiden Gefügephasen rötngenografisch klar voneinadner trennen und auswerten. Dies nutzen wir mit unserem Röntgendiffakrometer Bruker D8 Advanced zur Restaustenitbestimmung: Die Messung der unterschiedlichen Gitterparameter ergibt quantitativv differenzierbare Beugungslinien nach der Bragg-Gleichung. Diese unterschiedlichen Beugungslinien werden unter Berücksichtigung weiterer Parameter in ein Verhältnis gesetzt, aus dem schließlich der RA-Gehalt berechnet werden kann.
Eigenspannungsmessungen
Eigenspannungen sind Spannungen in einem Bauteil, auf das keine äußeren Kräfte bzw. Momente einwirken und keine Temperaturunterschiede vorhanden sind. Die Eigenspannungen befinden sich im mechanischen Gleichgewicht. Zugeigenspannungen in kritischen Versagensbereichen, die hohe Lastspannungen ertragen müssen, können die Lebensdauer von Bauteilen wesentlich reduzieren – Druckeigenspannungen dagegen können die Belastbarkeit in solchen Bereichen deutlich erhöhen.
- Messung der Zugeigenspannung
- Messung der Druckeigenspannung
Mit unserem zweiten Röntgendiffraktometer (XRD) D8 Discover der Fa. Bruker messen wir diese Eigenspannungen in unserem Labor präzise. Der ortsauflösende energiedispersive 1D-Detektor vereint dabei kurze Messzeiten und höchste Genauigkeit. Die Verwendung eines parallelen Röntgenstrahls ermöglicht uns zudem Untersuchungen auch auf rauen oder unebenen Oberflächen durchzuführen. Durch die gleichzeitige Winkelveränderungen von Röntgenröhre und Detektor ist keine Probenrotation notwendig – auch komplexe Geometrien und hohe Stückgewichte können somit problemlos vermessen werden.
Jens Sommer, B.Eng.
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