15.  Materialographie-Fachtagung Quality 2024

Auch 2024 möchten wir Ihnen wieder die Gelegenheit geben, bei der erfolgreichen QATM Fachtagung Quality in Mammelzen kostenfrei dabei zu sein.

An zwei Tagen erwarten Sie interessante Vorträge von erfahrenen und in der Metallographiewelt renommierten Fachleuten. Zusätzlich haben Sie die Möglichkeit, unser Haus kennenzulernen und sich von unserem Team vor Ort beraten zu lassen. Wir freuen uns Ihnen unsere Neuentwicklungen und Innovationen zeigen zu können. Nutzen Sie die Möglichkeit, sich mit Kollegen und Experten auszutauschen.

Neben fachlichem Input möchten wir Sie am Abend zwischen den beiden Messetagen zu einem gemeinsamen Dinner einladen.

Die Referierenden

Die Arbeit im Labor ist faszinierend und herausfordernd zugleich. Täglich begegnen wir unsichtbaren Gefahren, die nicht nur unsere Forschung, sondern auch unsere Gesundheit und Sicherheit bedrohen können. Wie können wir diese versteckten Risiken erkennen und beseitigen, um eine sichere und inspirierende Forschungsumgebung zu schaffen?

Wir laden Sie herzlich ein, an unserem exklusiven Vortrag "Sicherheitsgeheimnisse: Enthüllung der unsichtbaren Gefahren im Laboratorium" teilzunehmen. Entdecken Sie innovative Lösungen und praxisnahe Strategien, die Ihre Laborumgebung revolutionieren werden. Unser Experte wird Ihnen zeigen, wie Sie:

• Unsichtbare Gefahren aufdecken: Erfahren Sie, wie Sie potenzielle Risiken in Ihrem Labor frühzeitig erkennen und durch konkrete Maßnahmen zur sofortigen Verbesserung Ihrer Laborsicherheit beitragen.

• Sicherheitsmaßnahmen optimieren: Lernen Sie, wie Sie mit kreativen Ansätzen Ihre bestehenden Sicherheitsprotokolle verbessern können.

• Eine inspirierende Forschungsumgebung schaffen: Entwickeln Sie ein sicheres und motivierendes Umfeld, das zu bahnbrechenden wissenschaftlichen Entdeckungen führt. Schaffen Sie eine Umgebung, in der Innovation und Sicherheit Hand in Hand gehen.

Dieser Vortrag richtet sich besonders an Laborleiter, Sicherheitsbeauftragte und Wissenschaftler, die im Labor tätig sind. Nutzen Sie die Gelegenheit, sich mit Experten auszutauschen, wertvolle Tipps zu erhalten und Ihre Laborpraxis auf ein neues Sicherheitsniveau zu heben.

Verpassen Sie nicht diese einzigartige Gelegenheit, die Sicherheit in Ihrem Labor auf das nächste Level zu heben.  

Auch wenn wir oft die Neigung dazu haben Materialien komplett durchleuchten zu wollen, so spielt doch häufig die Musik an oder dicht unterhalb der Oberfläche. Ob nun durch chemische, tribologische Prozesse oder zum Beispiel Lasterhöhungen; die meisten Rissarten entstehen an der Bauteiloberfläche. Dabei zeigt jede Risssart charakteristische Merkmale im metallografischen Schliff auf. Zum Beispiel mehrfach verzweigte und transkristalline Risse im austenitischen Stahl – sie deuten auf eine Spannungsrisskorrosion hin. Verzunderte, abgerundete Rissenden in einem wärmebeanspruchten Stahl innerhalb von Kraftwerkskomponenten – hier könnte es sich um einen Thermoschockriss handeln. 

Auch andere Ereignisse lassen sich an Gefügeveränderungen in oberflächennahen Bereichen ablesen. Wie zum Beispiel an Getriebebauteilen einer Straßenbahn, die plötzlich durch ungewöhnliche Geräuschentwicklung im Betrieb auffallen. Hier kann es sich zum Beispiel um die Folge einer Mangelschmierung, aber auch um einen Stromdurchgang (z.B. durch Frequenzumrichter) handeln. Diese und viele weitere Schadensarten kann man im Schliffbild voneinander klar abgrenzen, jedoch nur bei randscharfer, spaltarmer Präparation. Ansonsten laufen alle Flüssigkeiten, die sich während der Präparation in Spalten zwischen Einbettmittel und Metall ansammeln können, heraus, sodass eine eindeutige Aussage nicht möglich ist. In meinem Vortrag zeige ich einige dieser Fallbeispiele sowie Tipps zur Wahl geeigneter Präparationsmittel und Methoden aus langjähriger Erfahrung auf.

Schadensanalyse an Kunststoffteilen, das ist wie Detektivarbeit: alles (un-)vorstellbare kann passieren und es ist nie gewiss, welchen Herausforderungen es sich im Arbeitstag zu stellen gilt.

Im Rahmen dieses Vortrags werden ausgewählte bildgebende Verfahren in der Schadensanalytik polymerer Werkstoffe vorgestellt und anhand von Praxisbeispielen erläutert. 

Thermisch gespritzte Schichten werden seit Jahrzehnten in vielen Bereich, wie Gasturbinen, Luftfahrt, Schifffahrt, Automobilindustrie u.v.m., erfolgreich eingesetzt. Das Schichtmaterial, Pulver, Suspensionen oder Lösungen von Metallen, Keramiken und / oder Gemische, wird in einen mehr oder weniger geschmolzenen Zustand gebracht und auf die zu beschichtende Oberfläche / Komponente geschleudert. Am „Jülich Thermal Spray Center – JTSC“ sind viele dieser Spritztechniken (z.B.: APS, LPPS, HVOF, HVAD, PS-PVD, etc.) vorhanden. Durch die gezielte Variation der Spritzparameter wie Temperatur, Spritzabstand, Verfahren, Trägergas usw. können die gewünschten Mikrostrukturen und Schichteigenschaften eingestellt werden. Solche Schichtsysteme werden mittels Metallographie, REM/EDX, XRD u.v.a. Verfahren qualitativ und quantitativ nachuntersucht. 

Die topologisch dicht gepackte σ-Phase ist eine der am häufigsten vorkommenden intermetallischen Phasen in technischen Legierungen, z.B. in austenitischen Stählen, Ni-Basis-Superlegierungen und Hochentropielegierungen (HEL). Sie entsteht während des Glühens bei höheren Temperaturen. Ihr Aufkommen führt typischerweise zu Versprödung, verschlechterter Kriechfestigkeit, schlechterer Dauerfestigkeit sowie negativer Auswirkungen auf die Korrosionsbeständigkeit. Eine Charakterisierung der Kinetik ist daher unabdingbar für vielen Anwendungen. Da die Ausscheidung der Phase bei typischen Anwendungsszenarien aber teilweise Jahre dauert, ist eine in-situ Charakterisierung praktisch nicht möglich. Ein pragmatischer Weg ist die ex-situ Charakterisierung mittels quantitativer Metallographie. Dazu werden verschiedene Legierungen bei unterschiedlichen Temperaturen und Zeiten geglüht, metallographisch präpariert und systematisch mit Rasterelektronenmikroskopie (REM) charakterisiert. Daraus ergibt sich ein weiteres praktisches Problem. 

Der optische Kontrast der Matrix und σ-Phase ist so gering, dass eine klassische quantitative Auswertung mittels Bildschwellenbearbeitung fehlschlägt. Es bleibt nur die manuelle, zeitaufwändige Segmentierung. In unserem Ansatz stellt dies den ersten notwendigen Schritt dar. In einem zweiten Schritt wird der erzeugte Datensatz aus REM-Mikrographen und manueller Segmentierung in einem Deep Learning-Ansatz für das Training eines Modells verwendet. Dieses Modell ist dann nach in der Lage viele weitere ähnliche Mikrographen kosten- und zeiteffizient zu segmentieren. Das Ergebnis ist ein quantitativer und statistisch relevanter Datensatz (z.B. mittlere Größe, Seitenverhältnis und Anzahldichte der σ-Partikel), der es erlaubt Ausscheidungswege sowie die relevanten Mechanismen zu identifizieren, um diese mit Legierungseigenschaften zu korrelieren.

Betriebsbedingte Schäden - Schadensursachen Kriechen und Spannungsrisskorrosion
Fertigungsfehler - Schwingbrüche und Heißrisse
Konstruktionsfehler - Kerbwirkung, Steifigkeitssprünge, Querschnittsübergänge, Kornzerfall

Bergbaurückstände und Abraumhalden haben weltweit ein großes Potenzial als künftige Rohstoffquelle. Viele dieser Abfälle enthalten noch wertvolle Mineralien oder Metalle wie Gold, Kupfer oder Zink, die durch den Einsatz neuer Technologien und Verfahren effektiv zurückgewonnen werden können. Die ganzheitliche Bewertung von Bergbaurückständen und Abraumhalden ermöglicht die sinnvolle Optimierung des Prozesses.

Im Rahmen automatisierter Analyseprozesse, die auch beim Recycling von Batterien verwendet werden, spielt die Probenpräparation eine große Rolle. Dieser Vortrag gibt einen Überblick über die materialographischen Präparationsmethoden solcher Proben für Anschliffe und Körnerpräparate, aber auch für Dünnschliffe.