Materialklassifizierung und Werkstoffprüfung

Materialklassifizierung und äußere Erscheinung

Materialien können in folgende Gruppen eingeteilt werden:

• Metalle
• NE-Metalle
• Keramik und Bauwerkstoffe
• Natürliche Polymere (z. B. Holz, Leder)
• Textilien, Polymere und Chemiefasern

Diese Gruppen sind leicht anhand ihrer äußeren Erscheinung erkennbar (Farbe, Oberflächenstruktur, Form etc.). Diese erste Unterscheidung ist jedoch nur allgemein. Um die spezifischen Merkmale der Materialien zu kennen, ist es notwendig, eine Reihe von Tests durchzuführen, die im Folgenden aufgeführt sind.

Tests zur stofflichen Zusammensetzung

Wir untersuchen Tests zur stofflichen Zusammensetzung und inneren Struktur. Dazu gehören:

• Die Bestimmung der Schmelztemperaturen (Anfang und Ende der Erstarrung) jedes Materials.
• Der Nachweis unerwünschter Komponenten mittels metallografischer Techniken.

Tests mechanischer Eigenschaften (Zerstörende Prüfungen)

Die Tests mechanischer Eigenschaften überprüfen Härte, Zugfestigkeit, Schlagzähigkeit, Verschleißfestigkeit und Dauerfestigkeit des Materials. Diese Prüfungen sind destruktiv, da sie das untersuchte Material beeinflussen.

Kerbschlagbiegeversuch

Der Kerbschlagbiegeversuch wird durchgeführt, indem die absorbierte Energie gemessen wird, die durch die Kollision eines Pendels auf einem kalibrierten Teil des Materials (mit Kerbe) entsteht. Dies ist ein sehr wichtiger Test, der den positiven Effekt einer Wärmebehandlung überprüft.

Verschleißprüfung

Bei der Verschleißprüfung wird die Verschleißfestigkeit des Materials gemessen, indem zwei Rollen gedreht und aneinander gerieben werden. Die Messung erfolgt über die Gewichtsabnahme, die durch die Arbeit entsteht.

Härteprüfung

Die Härteprüfung wird durch die Beobachtung der Spuren durchgeführt, die eine kalibrierte Kugel (Brinell) oder ein scharfes Element (Rockwell-Härte) auf dem Material hinterlässt, wenn eine bestimmte Kraft ausgeübt wird.

Zugversuch

Der Zugversuch misst die Zugfestigkeit, Streckgrenze, Elastizität und Zähigkeit des Materials. Die Werte werden durch die Messung der Längenvergrößerung ermittelt, die durch die Aufbringung einer spezifizierten Kraft auf einen kalibrierten Teil des Materials (Probe) entsteht.

Dauerschwingversuch

Der Dauerschwingversuch ist komplizierter als die vorherigen. Er basiert auf verschiedenen Theorien, die den Einfluss verschiedener Faktoren (z. B. geometrische Form des Stücks, Herstellungsmethode) auf die Dauerfestigkeit bewerten.

Spezielle Fertigungsprüfungen

Drei spezielle Tests werden durchgeführt:

1. Lötbarkeitstest: Gibt Auskunft über die Schweißbarkeit des Materials.
2. Drucktest: Zeigt an, ob ein Material Stanzen und Scheren ohne Rissbildung akzeptiert.
3. Schmiedeprüfung: Misst die Temperatur und die Kraft, unter denen das Stück unter bestimmten Bedingungen anomal verformt wird.

Mängelprüfung (Zerstörungsfreie Prüfungen)

Diese Tests prüfen, ob ein bestimmtes Stück Mängel (interne Mängel, Poren oder Oberflächenrisse) aufweist. Diese Prüfungen sind nicht-destruktiv, da die geprüften Teile ihre Funktion weiterhin erfüllen können.

Interne Mängeltests

Tests auf interne Mängel basieren auf elektrischen, magnetischen oder akustischen Methoden, die das Material durchdringen. Bei Feststellung eines Mangels zeigen sich abrupte Änderungen in der Messgröße.

Tests auf Oberflächendefekte

Tests auf Oberflächendefekte bestehen darin, eine farbige Flüssigkeit in das Material eindringen zu lassen, um die Existenz von Rissen durch visuelle Beobachtung sichtbar zu machen.