Gefüge

Gefügeanteile mittels Messraster bestimmen

 
Gefügebestandteile und deren prozentuales Mengenaufkommen können Sie mittels zwei Verfahren bestimmen. Das gängigste Verfahren ist die visuelle Abschätzung direkt im Mikroskopbild oder auf einer Gefügeaufnahme. Bei dieser Methode brauchen Sie allerdings eine große Erfahrung um ein brauchbares Ergebnis zu erzielen. Kleine Anteile einer Phase werden dabei meist überbewertet aber für eine Übersicht reicht eine solche Bewertung meist aus. Ein relativ genaues Verfahren ist das Auszählen der verschiedenen Anteile mittels eines Messrasters. Entweder benutzen Sie ein Raster welches als Einlegeplättchen im Okular vorhanden ist oder Sie werten mittels einer Folie mit Messkreuzen aus. Bei der Methode mit Okularplättchen können Sie direkt am Mikroskop den Schliff auswerten. Bei der Methode mit der Folie müssen Sie entweder Fotos / Papierbilder vom Schliff herstellen oder mittels Kamera und den Monitorbildern arbeiten. Legen Sie das Messraster (durchsichtige Folie) auf das Gefügefoto oder das Monitorbild und werten Sie die Gefügebestandteile die an den Schnittstellen der Messkreuze vorliegen aus. Es gibt Messraster in verschiedenen Ausführungen mit 25 , 49 oder 100 Punkten und in einem quadratischen oder kreisförmigen Netz angeordnet. Um eine hohe Genauigkeit zu bekommen machen Sie die Auswertung an möglichst vielen Stellen des Schliffs / Schliffbildes. Wenn die auszuwertenden Bestandteile in relativ hoher Menge vorkommen kommen bei einem 25er Messraster und 10 Messstellen mit den insgesamt 250 Treffern schon brauchbare Ergebnisse zustande.
Beispiel : Sie erhalten 120 Treffer beim Ferrit, 80 Treffer beim Perlit und 50 Treffer beim Bainit. In der Rechnung ergeben sich so 48% Ferrit, 32% Perlit und 20% Bainit.
Bei der Auswertung des Schliffbildes bzw. Ermittlung der Gefügeanteile wählen Sie die Blickfelder nach dem Zufallsprinzip oder nach einem festen Schema (bspw. alle 0,5 mm) aus, ohne die Gefügestelle vorher näher zu bewerten. Dies schließt vom Prüfer verursachte subjektive Verzerrungen aus. Wählen Sie die Vergrößerung so aus, dass die Gefügebestandteile gut genug aufgelöst werden. Die Vergrößerung darf aber auch nicht zu hoch sein um nicht Bereiche mit Inhomogenitäten überzubewerten weil das Messraster dann möglicherweise vollständig in einem solchen entmischten Bereich liegt.
In der ASTM E 562 sind Tabellen vorhanden, die je nach verwendeter Messrastergröße und vorkommendem Mengenanteil der Phase / des Gefüges eine unterschiedlich hohe Anzahl von Messstellen vorsehen. Bei der Auswertung geringer prozentualer Anteile ist verständlicherweise eine höhere Anzahl von Messungen vorzunehmen um ein möglichst genaues Ergebnis zu erhalten. Messraster mit vielen Messpunkten erleichtern die Arbeit weil nicht so viele separate Messfelder ausgezählt werden müssen. Die unten stehende Tabelle kann dahingehend modifiziert werden.

Beispieltabelle für ein Messraster mit 25 Punkten :

Größenordnung der
Gefügebestandteile
in Volumen %

33 % relative
Genauigkeit
 
Anzahl Messfelder

20 % relative
Genauigkeit
 
Anzahl Messfelder

10 % relative
Genauigkeit
 
Anzahl Messfelder

2

75

200

800

5

30

80

320

10

15

40

160

20

10

20

80

Beispielbild eines quadratisch angeordneten Messrasters :

An den nachfolgenden Bildern können Sie das Verfahren einmal ausprobieren. Klicken Sie dazu auf die Lupe neben dem Vorschaubild. Es wird sich ein neues Fenster mit einer Großdarstellung des ausgewählten Bildes öffnen. Wählen Sie dort mit der Maus eine Bildposition aus die Sie auswerten möchten und klicken mit der linken Maustaste. Nun können Sie mit dem Auszählen beginnen. Wiederholen Sie die Technik an so vielen Stellen wie Sie für nötig befinden. Ein Bewertungsschema am rechten Bildrand hilft bei der Auswertung und Berechnung.

1. Beispielbild mit Perlit / Sorbit und Ferrit :

   

2. Beispielbild mit Bainit , Sorbit , Ferrit und gering Martensit :

   

3. Beispielbild mit Bainit , Martensit und sehr vereinzelt Sorbit :

   

4. Beispielbild mit Bainit , Perlit / Sorbit , Martensit und gering Ferrit :

   

5. Beispielbild mit Ferrit , Bainit und Martensit :

   



 

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