Werkstoffanalytik
Kompetenzfeld Gefüge & Mikrostruktur

Tätigkeitsschwerpunkt

Das Kompetenzfeld Gefüge & Mikrostruktur nimmt in der Struktur des Zentrums für Konstruktionswerkstoff den Platz eines zentralen Kompetenz- und Dienstleistungszentrums für präparative, lichtmikroskopische und elektronenmikroskopische Aufgaben ein.

Schwerpunkte des Kompetenzfelds sind makroskopische und mikroskopische Untersuchungen, die metallographische Schlifferstellung und lichtmikroskopische Gefügeuntersuchung und –bewertung, die mikrofraktographische Untersuchung von Riss- und Bruchflächen, die Untersuchung von Oberflächen sowie die Durchführung von Kleinlast- und Mikrohärteprüfungen.

Das Kompetenzfeld Gefüge & Mikrostruktur ist maßgeblich bei der Durchführung von Schadensanalysen sowie bei mikroskopischen Analysen im Rahmen der Forschungsaktivitäten am Zentrum für Konstruktionswerkstoffe beteiligt.

Dabei bildet die Struktur-Eigenschaftsbeziehung einen Schwerpunkt. Die Kenntnis von Werkstoffgefügen und Mikrostruktur bildet dabei die Grundlage der auf phänomenologisch basierenden Werkstoff- und Bauteilcharakterisierung hin zu einem mechanismenbasierten Verständnis der Beziehung zwischen (Prozess – ) Struktur – Eigenschaft von Werkstoffen und Werkstoffsystemen.


Die Arbeitsgebiete umfassen im Einzelnen:

Das Arbeitsgebiet Makro- und Mikrofotographie befasst sich mit der makroskopischen und mikroskopischen Untersuchung und Dokumentation. Ausgehend von den festgestellten Befunden der Makro- und Mikrofotographie erfolgt die Planung weiterer Untersuchungsschritte.

Im Arbeitsgebiet Materialographie werden Schliffe von metallischen und keramischen Werkstoffen sowie Verbundwerkstoffen und Kunststoffen erstellt. Falls es für die Beantwortung der Fragestellung notwendig ist, wird an den Schliffen eine Zielpräparation durchgeführt. Die Möglichkeiten der lichtmikroskopischen Untersuchung der Schliffe umfasst eine Gefügebeurteilung sowie quantitative Bildanalysen nach DIN/EN/ASTM hinsichtlich Phasenanteilen, Korngrößen, Porosität, Graphitklassifizierung usw.

Das Arbeitsgebiet Rasterelektronenmikroskopie befasst sich mit der mikrofraktographischen Riss- und Bruchflächenuntersuchung sowie der Untersuchung von feinen und feinsten (Oberflächen-)Strukturen. Dabei können auch nichtleitende Stoffe ohne Bedampfung untersucht werden. Die Riss- bzw. Bruchflächenuntersuchung dient zur Bestimmung von Schadensart, -ausgangspunkt und –ursache. Unterstützend steht bei den Untersuchungen die energiedispersive Röntgenanalyse (EDX) für qualitative und quantitative Analysen ab dem Element Bor zur Verfügung.

Härteprüfungen nach Vickers können im Arbeitsbereich Kleinlast- und Mikrohärteprüfungen mit einer Prüflast von 0,09807 N (entspricht HV 0,01) bis 98,07 N (entspricht HV 10) durchgeführt werden. Somit kann die Härte sowohl lokal an einzelnen Gefügebestandteilen als auch global am Bauteil bestimmt werden. Vickershärteprüfungen einschließlich Härte(tiefen)verläufe können nach allen gängigen Normen (DIN/EN) durchgeführt werden.