Einschluss | EUROLAB

Was ist Einschlussanalyse?

Die Einschlussanalyse ist eine metallografische Beurteilung, bei der die in einem Stahlabschnitt vorhandenen nichtmetallischen Einschlüsse (Sulfid, Aluminiumoxid, Silikat, kugelförmiges Oxid) anhand von Standardbewertungstabellen nach Art und Schweregrad klassifiziert werden.

Zweck von Einschlussanalyse

Der Zweck besteht darin, die Reinheitsklasse des Stahls zu bestimmen und die Einhaltung der Spezifikationen für Ermüdungslebensdauer, Zähigkeit und Bearbeitbarkeit zu überprüfen.

Bei welchen Produkten wird Einschlussanalyse angewendet?

Wälzermüdungsgefährdete Stähle (Lager, Zahnräder)
Druckbehälterstähle
Schmiedeteile für die Automobilindustrie
Hochfeste Baustähle

In welchen Branchen wird Einschlussanalyse eingesetzt?

MetallStahlBergbauMaschinenÖl und Gas

Normen zu Einschlussanalyse

ASTM E45
ISO 4967
DIN 50602
ASTM E1245

Prüfbedingungen für Einschlussanalyse

Abschnitt: Parallel zur Walzrichtung, an der in der Norm definierten Stelle
Oberfläche: Ungeätzte, polierte Oberfläche
Vergrößerung: Im Standard definiert (typischerweise 100x)
Bewertung: Einstufung nach Typ (A, B, C, D) und Schweregrad (dünne/dicke Serie)

Prüfgerät für Einschlussanalyse

Metallurgisches Mikroskop
Standardbewertungstabellen oder Bildanalysesoftware
Probenvorbereitungslinie
Kalibrierte Messskala

Probenanforderungen für Einschlussanalyse

Der Abschnitt muss relativ zur Walzrichtung korrekt aufgenommen werden
Die Oberfläche darf nicht angeätzt werden; Einschlüsse können mit Ätzartefakten verwechselt werden
Einschlüsse dürfen beim Polieren nicht herausgezogen werden
Der zu untersuchende Bereich muss die in der Norm definierte Größe haben

Dauer von Einschlussanalyse

In der Regel 1–2 Tage, einschließlich Probenvorbereitung.

Ablauf von Einschlussanalyse

1Der Schnitt erfolgt parallel zur Walzrichtung.
2Die Oberfläche ist so poliert, dass keine Einschlüsse herausgezogen werden.
3Felder werden mit der definierten Vergrößerung gescannt.
4Einschlüsse werden nach Art und Schweregrad gestaffelt.
5Die schlechtesten Feld- und Durchschnittswerte werden gemeldet.

Annahmekriterien für Einschlussanalyse

Das Akzeptanzkriterium wird in der Spezifikation als Höchstnote für jede Einschlussart angegeben.

Auswertung der Ergebnisse

Auf einer geätzten Oberfläche wird keine Einschlussbewertung durchgeführt. Beim Polieren herausgelöste Einschlüsse lassen die Sauberkeit besser erscheinen als sie ist.

Prüfbericht zu Einschlussanalyse

Standard angewendet
Lage und Richtung des Abschnitts
Bereich untersucht
Typ- und Schweregrade
Bilder aus dem schlechtesten Feld

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 Einschlussanalyse 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 Einschlussanalyse

Nach welchem Standard ist Einschlussanalyse hergestellt?

Einschlussanalyse wird im Bereich ASTM E45, ISO 4967, DIN 50602 und ASTM E1245 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 Einschlussanalyse?

Wird hauptsächlich auf Wälzermüdungsgefährdete Stähle (Lager, Zahnräder), Druckbehälterstähle, Schmiedeteile für die Automobilindustrie und Hochfeste Baustähle angewendet. Ob Ihr Produkt in den Geltungsbereich fällt, wird anhand der technischen Spezifikationen und des Verwendungszwecks festgestellt.

Unter welchen Bedingungen wird Einschlussanalyse durchgeführt?

Die bestimmenden Parameter sind: Abschnitt — Parallel zur Walzrichtung, an der in der Norm definierten Stelle, Oberfläche — Ungeätzte, polierte Oberfläche und Vergrößerung — Im Standard definiert (typischerweise 100x). Die vollständigen Bedingungen finden Sie im Abschnitt „Testbedingungen“ auf der Seite und variieren je nach Produktstandard.

Welche Art von Beispiel wird für Einschlussanalyse benötigt?

Der Abschnitt muss relativ zur Walzrichtung korrekt aufgenommen werden, Die Oberfläche darf nicht angeätzt werden; Einschlüsse können mit Ätzartefakten verwechselt werden und Einschlüsse dürfen beim Polieren nicht herausgezogen werden. Die Anzahl der Proben richtet sich nach der Produktnorm und dem zu meldenden Umfang.

Wie lange dauert Einschlussanalyse?

In der Regel 1–2 Tage, einschließlich Probenvorbereitung. 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 Einschlussanalyse-Ergebnis „angemessen“?