Gefüge
Verfahren zur Bestimmung der Randentkohlung
Allgemeines :
Die Methode des Farbätz-Testes (Entkohlungsbestimmung
nach der Farbringmethode) findet bei geglühtem Schnellarbeitsstahl Anwendung.
Das Auftreten und die allgemeine Verteilung der entkohlten Bereiche auf der Oberfläche
lassen sich damit leicht feststellen. Bei dieser Art von Stählen wird der Kohlenstoff
hauptsächlich der Grundmasse entzogen und die Karbide bleiben weitgehend erhalten.
Das nachfolgende Bild zeigt einen von Entkohlung betroffenen Bereich. (Aufnahmevergrößerung
: 12,5 : 1).
1. Beispielbild einer Übersichtsaufnahme :
Probenvorbereitung :
Für eine exakte Beurteilung müssen die Proben
sorgfältig präpariert werden. Die Schliffpräparation findet vorwiegend
an Querproben statt. Die Schliffe werden nach herkömmlichen Verfahren geschliffen
und poliert. Dabei ist eine Kantenabrundung, die die späteren Messungen beeinträchtigen
würde, zu vermeiden. Anschließend werden die Schliffe (möglichst sofort)
in 3 %tiger alkoholischer Salpetersäure geätzt. Die Ätzdauer sollte
bei Raumtemperatur ungefähr 15 - 20 Sekunden betragen (hängt ein wenig vom
Benutzungsgrad der Säure ab). In der Säure hat die Probe zu diesem Zeitpunkt
eine blaue bis leicht ins lila gehende Färbung.
Auswertung :
Die Bestimmung der Randentkohlung findet anhand einer
Bewertung der Farbänderungen statt. Die Oberfläche des so geätzten und
getrockneten Schliffes hat unter dem Mikroskop eine bläuliche bis leicht ins grünliche
gehende Tönung. Wurde zu lange geätzt, wird die Färbung kräftiger
und wechselt zu einem dunklen grün-blauen Ton. Die von Entkohlung betroffenen
Bereiche sind in Abhängigkeit vom Gradienten des Kohlenstoffverlustes heller getönt
(2) und können zum Teil auch eine leicht bräunliche
oder goldene Färbung zeigen (1). Zu starke Ätzungen (3)
teuschen eine zu niedrige Entkohlungstiefe vor und zu schwache Ätzungen (4)
können zu überhöhten Messwerten führen. In diesen beiden Zuständen
ist eine Entkohlungsbestimmung nur eingeschränkt möglich. Übliche Vergrößerungen
für die Messung der Entkohlungstiefe sind 50:1 oder 100:1. Bei höheren Vergrößerungen
ist der Farbübergang nur schwer oder gar nicht auszumachen. Bei schwachen Entkohlungen
(5) ist der Farbübergang oft nicht exakt auszuwerten, insbesondere
dann wenn die Probe zu lange geätzt wurde. Aufkohlungen (6)
an der Materialoberfläche werden dunkler dargestellt als das unbeeinflusste Grundgefüge.
Aufnahmevergrößerung der Beispielbilder
: 50 : 1.
2. Beispielbild einer guten Ätzung (ca. 20 Sek.) :
3. Beispielbild einer zu starken Ätzung (ca. 40 Sek.) :
4. Beispielbild einer zu schwachen Ätzung (ca. 7 Sek.) :
5. Beispielbild einer nur schwachen Entkohlung :
6. Beispielbild einer nur schwachen Entkohlung mit anschließender Aufkohlung :
