Phasenanalyse

Was ist Phasenanalyse?

Bei der Phasenanalyse handelt es sich um eine Messung, bei der die Volumenanteile der in einem vorbereiteten Abschnitt vorhandenen Phasen durch systematische Punktzählung (ASTM E562) oder automatische Bildanalyse (ASTM E1245) bestimmt werden. Zur kristallographischen Phasenidentifizierung wird Röntgenbeugung eingesetzt.

Zweck von Phasenanalyse

Der Zweck besteht darin, die Wärmebehandlung und den Legierungszustand des Materials zu überprüfen, indem der Anteil der Bestandteile wie Zweitphase, Karbid oder Restaustenit bestimmt wird.

Bei welchen Produkten wird Phasenanalyse angewendet?

Edelstähle
Gusseisen
Wärmebehandelte Stähle
Duplex-Legierungen (zweiphasig).

In welchen Branchen wird Phasenanalyse eingesetzt?

MetallStahlBergbauMaschinenÖl und Gas

Normen zu Phasenanalyse

ASTM E562
ASTM E1245
ASTM E975
ISO 9042

Prüfbedingungen für Phasenanalyse

Verfahren: Systematische manuelle Punktzählung oder automatische Bildanalyse
Radierung: Selektives Ätzmittel, das für einen Kontrast zwischen den Phasen sorgt
Anzahl der Felder: Im Standard definiert; Es wird ein statistisches Konfidenzintervall berechnet
Restaustenit: Durch Röntgenbeugung gemäß ASTM E975

Prüfgerät für Phasenanalyse

Metallurgisches Mikroskop und Bildanalysesystem
Punktezählgitter
Röntgendiffraktometer (für Restaustenit)
Probenvorbereitungslinie

Probenanforderungen für Phasenanalyse

Der Kontrast zwischen den Phasen muss ausreichend sein
Beim Polieren dürfen keine Kratzer oder Schlieren entstehen
Es muss eine ausreichende Anzahl von Feldern gemessen werden
Der Abschnittsort muss dokumentiert werden

Dauer von Phasenanalyse

1–2 Tage, abhängig von der Methode und der Anzahl der Felder.

Ablauf von Phasenanalyse

1Der Schnitt wird vorbereitet und eine selektive Ätzung durchgeführt.
2Für die definierte Anzahl an Feldern wird eine Punktzählung bzw. Bildanalyse durchgeführt.
3Der Phasenvolumenanteil wird berechnet.
4Es wird ein statistisches Konfidenzintervall angegeben.
5Bei Bedarf wird dies durch Beugung bestätigt.

Annahmekriterien für Phasenanalyse

Das Akzeptanzkriterium wird in der Produktnorm oder -spezifikation als Phasenanteilsgrenze angegeben.

Auswertung der Ergebnisse

Die Bildanalyse reagiert empfindlich auf den Schwellenwert. Eine falsche Schwellenwertberechnung führt zu einer deutlichen Verzerrung des Phasenanteils. Die manuelle Punktzählung bleibt die Referenzmethode.

Prüfbericht zu Phasenanalyse

Angewandter Standard und Methode
Ätzmittel und Vergrößerung
Anzahl der gemessenen Felder
Phasenanteil und Konfidenzintervall
Bilder

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

Metall- und Metallurgieprüfung — Was umfasst dieser Prüfbereich?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test Phasenanalyse gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

Metall- und metallurgische Prüfungen ermitteln, welche Last ein Metall oder eine Schweißverbindung tragen kann, wie es versagt und wie seine innere Struktur aussieht. Das Ergebnis dieser Familie betrifft oft nicht das Produkt selbst, sondern die Identität des WERKSTOFFS: Entspricht der Stahl wirklich der angegebenen Güte, liefert die Schweißnaht die vom Design angenommene Festigkeit, enthält der Guss einen unzulässigen inneren Fehler?

Die praktische Bedeutung des Bereichs ergibt sich daraus, dass ein Metallteil selten allmählich versagt. Ein Kunststoffteil verformt sich, altert, reißt und gibt meist eine Vorwarnung. Eine Schweißnaht oder ein Verbindungselement hingegen bricht oft ohne Vorwarnung — besonders bei Ermüdung und Sprödbruch. Deshalb ist Materialprüfung in Bereichen wie Druckgeräten, Hebezeugen, Baustahl und Rohrleitungen eine Anforderung der VORSCHRIFT und nicht des Designs.

Die Familie vereint drei Methodengruppen, von denen jede eine andere Frage beantwortet. Mechanische Prüfungen quantifizieren das Verhalten des Werkstoffs unter Last. Zerstörungsfreie Prüfung sucht nach Fehlern, ohne das Teil zu beschädigen. Metallografie und chemische Analyse erklären, warum sich der Werkstoff so verhält — über Korngefüge, Phasenverteilung, Einschlussgehalt und Legierungszusammensetzung.

Das Abnahmekriterium dieser Prüfungen stammt fast nie aus der Prüfnorm, und das ist der Schlüssel zum Verständnis des Bereichs. Die Prüfnorm sagt, wie die Messung durchzuführen ist; die zulässigen Werte stammen aus der Produktnorm, der Werkstoffgüte oder dem Fertigungskodex. ISO 6892-1 sagt, wie man einen Zugversuch durchführt; EN 10025 sagt, welche Streckgrenze dieser Stahl liefern muss. Beim Lesen eines Berichts ist entscheidend, gegen welche Produktnorm bewertet wurde.

Die Probenahme ist in diesem Bereich untrennbar mit dem Ergebnis verbunden. Zwei Proben aus derselben Schmelze können je nach Entnahmerichtung und -ort unterschiedliche Werte liefern; bei Walzprodukten liefern Proben parallel und quer zur Walzrichtung unterschiedliche Ergebnisse. Produktnormen regeln daher auch Entnahmeort und -richtung, und der Bericht muss dies dokumentieren.

Methodengruppen in diesem Bereich

Mechanische Tests
Zug-, Druck-, Biege-, Kerbschlag- (Charpy), Härte- (Brinell, Vickers, Rockwell), Ermüdungs-, Kriech- und Bruchzähigkeitsprüfung. Diese liefern das Verhalten des Werkstoffs unter Last in Zahlenform.
Zerstörungsfreie Prüfung
Durchstrahlungsprüfung, Ultraschallprüfung, Eindringprüfung, Magnetpulverprüfung und Sichtprüfung. Sie sucht Oberflächen- und innere Fehler, ohne das Teil zu beschädigen, und ist ein unverzichtbarer Schritt bei geschweißten Konstruktionen.
Metallografie
Probenvorbereitung, Ätzung und mikroskopische Untersuchung. Beurteilt werden Korngröße, Phasenverteilung, Einschlussgehalt, Einsatzhärtetiefe und die Wärmeeinflusszone der Schweißung.
Chemische Analyse
Die Legierungszusammensetzung wird mittels optischer Emissionsspektrometrie und Nasschemie verifiziert; die Bestätigung der Werkstoffgüte läuft über diesen Schritt.
Korrosionsverhalten
Salzsprühnebel-, Lochfraß- und Spaltkorrosions- sowie interkristalline Korrosionsprüfungen. Bei nichtrostenden Stählen können diese die Qualität der Wärmebehandlung anzeigen.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

Ein Werkstoffzertifikat (wie EN 10204 3.1) ist kein Prüfbericht; es ist die Erklärung des Herstellers. Bei kritischen Anwendungen wird eine unabhängige Verifizierung durchgeführt, und beides darf nicht verwechselt werden.
ASTM- und ISO-Zugversuche messen dieselben Größen, verwenden aber unterschiedliche Probengeometrien; die Ergebnisse gelten nicht als direkt äquivalent, angewendet wird, was die Spezifikation verlangt.
Umrechnungstabellen zwischen Härte und Festigkeit sind NÄHERUNGSWEISE. Die Berechnung der Streckgrenze aus der Härte ist kein ausreichender Nachweis für die Werkstoffabnahme.
Bei der zerstörungsfreien Prüfung bedeutet "kein Fehler gefunden" nicht, dass kein Fehler vorhanden ist; Fehler unterhalb der Nachweisgrenze der Methode können vorhanden sein. Der Bericht muss die angewandte Methode und die Empfindlichkeitsstufe angeben.
Das Bestehen einer Schweißnaht zeigt nicht, dass der Schweißer oder das Verfahren qualifiziert ist; das sind getrennte Prozesse.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

Prüfung des Werkstoffzertifikats und Wareneingangsprüfung
Freigabe der Schweißkonstruktion; Schweißer- und Verfahrensqualifikation
Fertigungskontrolle von Druckgeräten und Baukomponenten
Schadensanalyse und Ermittlung der Grundursache von Feldschäden
Verifizierung von Wärmebehandlungs- und Oberflächenbehandlungsprozessen

Häufige Fragen zu Phasenanalyse

Nach welchem Standard ist Phasenanalyse hergestellt?

Phasenanalyse wird im Bereich ASTM E562, ASTM E1245, ASTM E975 und ISO 9042 ausgeführt. Die anzuwendenden Grenzwerte und Akzeptanzkriterien sind in der Produktnorm festgelegt; Die für Ihr Produkt gültige Version wird im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Für welche Produkte gilt Phasenanalyse?

Wird hauptsächlich auf Edelstähle, Gusseisen, Wärmebehandelte Stähle und Duplex-Legierungen (zweiphasig). angewendet. Ob Ihr Produkt in den Geltungsbereich fällt, wird anhand der technischen Spezifikationen und des Verwendungszwecks festgestellt.

Unter welchen Bedingungen wird Phasenanalyse durchgeführt?

Die bestimmenden Parameter sind: Verfahren — Systematische manuelle Punktzählung oder automatische Bildanalyse, Radierung — Selektives Ätzmittel, das für einen Kontrast zwischen den Phasen sorgt und Anzahl der Felder — Im Standard definiert; Es wird ein statistisches Konfidenzintervall berechnet. Die vollständigen Bedingungen finden Sie im Abschnitt „Testbedingungen“ auf der Seite und variieren je nach Produktstandard.

Welche Art von Beispiel wird für Phasenanalyse benötigt?

Der Kontrast zwischen den Phasen muss ausreichend sein, Beim Polieren dürfen keine Kratzer oder Schlieren entstehen und Es muss eine ausreichende Anzahl von Feldern gemessen werden. Die Anzahl der Proben richtet sich nach der Produktnorm und dem zu meldenden Umfang.

Wie lange dauert Phasenanalyse?

1–2 Tage, abhängig von der Methode und der Anzahl der Felder. Diese Dauer gehört zum Experiment selbst; Probenvorbereitung, Warteschlangen und Berichterstellung werden ebenfalls bewertet. Im Angebot finden Sie einen realistischen Zeitplan für Ihr Produkt.

Wie heißt das Phasenanalyse-Ergebnis „angemessen“?