Laboratorien Werkstoffkunde

Um das Gefüge einer metallischen Probe darstellen zu können, muss die Probe getrennt, in Kunststoffmasse eingebettet, anschließend geschliffen, poliert und mit geeigneten Säuren geätzt werden. Auf modernen Schleif- und Poliermaschinen lernen die Studierenden die Grundlagen der Metallographie kennen.

Lichtmikroskopie

Durch Untersuchungen mit dem Auflichtmikroskop kann das Gefüge von Werkstoffen charakterisiert werden. Neben Kornform und Korngröße, Verteilung von Gefügephasen können auch die Fertigungsbedingungen eines Bauteils erkannt werden. In der Qualitätssicherung und bei der Bearbeitung von Schadensfällen liefert die Lichtmikroskopie wichtige Ergebnisse.

Rasterelektronenmikroskop

Seit 2012 besitzt das Werkstoffkunde-Labor ein Rasterelektronenmikroskop der Fa. CamScan (CamScan CS-44). Hervorragend ist die große Probenkammer, die die Untersuchung von Bauteilen bis zur Größe eines DIN-A4 Blattes und bis zu 5 kg Gewicht ermöglicht. 

Für halbquantitative Untersuchungen ist eine EDX-Analyse angeschlossen.

Röntgendiffraktometer Siemens D5000

Die häufigste Anwendung eines Röntgendiffraktometers ist die Phasenanalyse von Werkstoffen.

Aus der EDX-Untersuchung des Rasterelektronenmikroskops kennt man zwar die chemischen Elemente, die in dem untersuchten Werkstoff vorliegen, jedoch kann die Struktur der vorliegenden Phasen nicht sicher bestimmt werden. So ist zum Beispiel bei Korrosionsproblemen häufig Eisen (Fe) und Sauerstoff (O) vorhanden. Die Art des Korrosionsproduktes (FeO, Fe2O3, FeOOH, Fe3O4) kann dann durch die Röntgenbeugungsuntersuchung bestimmt werden.

Mechanische Werkstoffprüfung

Die mechanische Werkstoffprüfung ist ein zentraler Baustein bei der Untersuchung von Werkstoffen. Zug-, Druck- und Biegeversuche können bis zu einer Last von 600 kN (entspricht ca. 60 to) durchgeführt werden. Die Prüftemperatur kann je nach Probengeometrie von Raumtemperatur bis auf 1.300 °C gesteigert werden.

Neben genormten Standardproben können auch Bauteile geprüft werden.

Resonanzpulsatoren zur dynamischen Bauteilprüfung

In Maschinen und Anlagen werden Bauteile häufig dynamisch belastet. Dem Konstrukteur solcher Bauteile genügen rein statisch ermittelte Werkstoffkennwerte dann bei der Auslegung nicht. Im Labor stehen vier Resonanzpulsatoren mit einem Kraftbereich bis zu 200 kN (entspricht ca. 20 to) zur Verfügung, um dynamische Werkstoffkennwerte zu ermitteln und Ermüdungsversuche an Bauteilen durchzuführen. Der mögliche Frequenzbereich beträgt 0 – 50 Hz (entspricht ca. 4,3 Mio. Lastzyklen pro Tag)