- Porenanalyse
- Korngrößenbestimmung
- Gefüge- und Phasenanalyse
- Reinheitsgrad
Die metallographische bzw.- materialographische Analytik ist ein zentrales Arbeitsfeld der Werkstoffkunde zur qualitativen und quantitativen Beschreibung von Gefügemikrostrukturen.
Im Forschungs- und Entwicklungsbereich, zur werkstoffkundliche Beratung und Qualitätssicherung oder auch bei einer Untersuchung von Schadensfällen ist die licht- und elektronenmikroskopische Gefügebewertung wesentlicher Bestandteil für die Beurteilung der Materialbeschaffenheit. Die mikroskopische Betrachtung ermöglicht u.a. Rückschlüsse auf den Herstellprozess, und trägt zur Klärung von Schadensfällen bei. Des Weiteren bilden die Ergebnisse einer metallographischen Analyse durch das Verständnis zwischen Mikrostruktur und Werkstoffeigenschaften die Basis für innovative Werkstoffentwicklungen.
Die zur Verfügung stehenden Methoden der materialographischen Analyse sind auch bei industriellen Auftragsuntersuchungen sowohl zur Qualitätskontrolle als auch zum Aufzeigen von Produktfehlern und deren Ursachen im Rahmen einer Schadensanalyse nach Bedarf vollumfänglich einsetzbar.
Die Abteilung Metallograpische Analytik führt sowohl materialographische Untersuchungen für interne Projekte am Leibniz-IWT, MPA (Bremen) und die Universität Bremen, als auch für externe Aufträge aus Industrie und Wirtschaft.
Auftragsuntersuchungen und Service
Unsere Abteilung bietet Industrieunternehmen, Sachverständigen und Versicherungen zielgerichtete Hilfe bei der Charakterisierung metallischer Werkstoffe und Verbundwerkstoffe sowie deren Schadensanalyse an. Unsere Leistungen umfassen u.a.:
- Schadensanalysen und Erarbeitung von Abhilfemaßnahmen
- Erstellung von Schadensgutachten
- Vollumfängliche metallographische Charakterisierung nach gängigen Normen
- Rasterelektronenmikroskopische Bruchflächenanalysen
- Charakterisierung von Gefügen bzw. Gefügebestandteilen
- Nachweis definierter Phasen bzw. Phasenanteilen
Kontaktieren Sie uns, um mehr zu erfahren und Ihre Projekte gemeinsam mit uns zu realisieren.
Digitale Bildanalyse
- Porenanalyse
- Korngrößenbestimmung (nach ASTM und DIN)
- Bestimmung von Gefüge- und Phasenanteilen
- Reinheitsgradbestimmung (nach DIN)
Härteprüfung
Härteprüfung nach Vickers
- Härtewerte im Mikro, Klein- und Makrolastbereich von 0,05 bis 30 kp
- Aufnahme von Härteverläufen
- Härtebestimmung an einzelnen Gefügebestandteilen
- Überprüfung von Wärmebehandlungszuständen
Elektronenmikroskopie
REM
- Qualitative / halbquantitative Phasenanalyse (EDX)
- Größenbestimmungen von Partikeln, Schichten u.ä.
- Untersuchungen von Oberflächenstrukturen
- Bruchflächenanalyse
- 3D-Oberflächenmessung
EBSD
- Qualitative Bestimmung von Phasenanteilen
- Analyse lokaler Texturen
- Lage von Ausscheidungen
- Analyse von Korngrenzen
- Lage / Intensität von Verformungen
Mikrosonde
- Quantitative / qualitative Bestimmung von Elementgehalten (WDX und EDX)
- WDX - Analyse leichter Elemente wie C, N, O
- Elementverteilungen im Messbereich
Xe-Plasma-FIB-REM
- STEM – Untersuchungen
- Fertigung von TEM-Lamellen
- Nanostrukturierung
- Zielpräparation
- 3D-Charakterisierung (EBSD / REM / EDX)
Projekte der Metallographischen Analytik
Entwicklung eines Hochgeschwindigkeitsprozesses für das Laser-Pulver-Auftragschweißen zur Beschichtung umformbarer Überhitzerrohre (DED-Rohre)
Kooperationsprojekt mit den Bremer Projektpartnern innojoin GmbH und BIAS – Bremer Institut für angewandte Strahltechnik GmbH
Extreme Temperaturen und Korrosion stellen hohe Anforderungen an Überhitzerrohre in Müllverbrennungsanlagen. Mit dem Laser-Pulver-Auftragschweißen (LPA) können dünne Beschichtungen aus Nickel aufgebracht werden, die kostengünstig, umweltfreundlich und hochfest sind. Dazu ist es notwendig, einen Hochgeschwindigkeitsprozess für das Laser-Pulver-Auftragschweißen zu entwickeln und die Vorwärmung so zu optimieren, dass eine Rissbildung während der Rohrumformung vermieden wird und gleichzeitig eine maximale Lebensdauer erreicht wird.
Laserbeschichten hat sich als innovative Technologie für einen verbesserten Korrosionsschutz zahlreicher Bauteile etabliert. Hierzu gehört auch das Laserbeschichten von Überhitzerrohren für Müllheizkraftwerke.
Das Beschichten wird von vielen Firmen mittels konventionelle Schweißverfahren durchgeführt. Das Laser-Pulver-Auftragschweißen (LPA) bietet demgegenüber sowohl ökonomische als auch ökologische Vorteile (z.B. geringere Schichtdicke bei gleichem oder verbessertem Korrosionsschutz), so dass eine deutliche Reduktion der Umweltbelastung und verbesserte Wirkungsgrade der Energiegewinnung möglich sind.
Die Kombination einer dünnen Beschichtung und der Forderung möglichst uneingeschränkter Umformbarkeit stellt allerdings eine technische Herausforderung dar. Wiederholt tritt bei der Umformung der beschichteten Überhitzerrohre eine unzulässige Rissbildung auf.
Ziel des Projektes ist es, ein elementares Verständnis für die Ursache(n) der Rissbildung bei der Umformung nach dem Laser-Pulver-Auftragschweißen zu erlangen. Darauf aufbauend soll eine neue Prozessführung entwickelt werden, die es erstmals ermöglicht, eine prozesssichere Fertigung geringer Schichtdicken auf Überhitzerrohren zu gewährleisten und gleichzeitig eine rissfreie Umformung der beschichteten Rohre ermöglicht.
Mikrostruktur und Rissausbildung in einer umgeformten Probe (elektrolytisch geätzt)
Bearbeitung: Innojoin GmbH, BIAS GmbH, Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien - IWT
Förderung: 65002594
Laufzeit: 16.09.2024 bis 14.09.2025
Fördermittelgeber:
FEI-Programm zur Förderung der Forschung, Entwicklung und Innovation. Ein Programm des Bremer Aufbaubank BAB
Kontakt: Dr.- Ing. Kerstin Hantzsche
Tel.: +49 421 218 51430
E-mail: hantzsche@iwt-bremen.de
Eisen-Dampf-Prozess zum Transport und zur Speicherung von Wasserstoff (Me2H2)
Wasserstoff ist für die industrielle Dekarbonisierung unverzichtbar, aber die benötigten großen Mengen können nicht allein durch heimische erneuerbare Energien gedeckt werden. Daher sind umweltfreundliche Methoden für den Transport und die Speicherung von Wasserstoff in großem Maßstab von entscheidender Bedeutung. Das Eisen-Dampf-Verfahren bietet eine vielversprechende Lösung, da es die zyklische Erzeugung von Wasserstoff, Wärme und Strom durch Oxidations- und Reduktionsreaktionen von Metallen ermöglicht.
Am Ort des Verbrauchs werden die Metalle mit Dampf oxidiert, um Wasserstoff zu erzeugen, während das entstehende Oxid zur Reduktion in Regionen mit reichlich erneuerbarer Energie zurückgeführt werden kann. Wissenschaftliches und technisches Ziel dieses Verbundprojektes ist die Weiterentwicklung der Eisen-Dampf-Technologie für großtechnische Anwendungen, wobei die Entwicklung einer geeigneten Prozesstechnologie als Kernaufgabe gesehen wird. Um dem Problem der abnehmenden Reaktivität des Eisenträgers im klassischen Eisen-Dampf-Verfahren zu begegnen, wurden Eisenlegierungen mit unterschiedlichen Mn-Gehalten (3, 5, 10 und 20 Gew.-%) getestet, wobei sich die Legierung mit 10 Gew.-% Mn als optimales Materialsystem unter den derzeitigen Versuchsbedingungen mit Temperaturen von 800 °C, 700 °C und 600 °C herausstellte.
Kooperation: Universität Duisburg-Essen, Institut für Technologien der Metalle (ITM), Lehrstuhl für Metallurgie der Eisen- und Stahlerzeugung, Technische Universität Clausthal, Institut für Metallurgie (IMET), Metallurgische Prozesstechnik, thyssenkrupp Steel Europe AG, SMS group GmbH
Förderung: BMBF 03SF0658C (Me2H2)
Kontakt:
M.Sc. Carolina Souza Santiago
Tel.:+49 421 218 64511
E-Mail: c.santiago@iwt.uni-bremen.de