Werkstoffprüfung

Die Werkstoffprüfung umfasst verschiedenste Prüfverfahren mit denen das Verhalten und Werkstoffkenngrößen von normierten Werkstoffproben oder fertigen Bauteilen (Bauteilprüfung) unter mechanischen, thermischen oder chemischen Beanspruchungen ermittelt wird.

Ein Werkstoff wird dabei hinsichtlich seiner Reinheit, Fehlerfreiheit oder Belastbarkeit überprüft. Nach der Art werden die gängigen Prüfverfahren in zwei Hauptbereiche aufgeteilt: zerstörende und zerstörungsfreie Werkstoffprüfung.

Geschichte

Geschützprüfung.jpg Die im Bild dargestellte Geschützprüfung zeigt eine sehr frühe und pragmatische Form der Werkstoffprüfung. Der Werkstoff wurde am fertigen Produkt geprüft. Das zu prüfende Geschützrohr wurde über eine auf einem Pfahl liegende Kugel gestülpt. Hat das Rohr die Zündung der Pulverladung überstanden, konnte es weiter verwendet werden. In diesem Test musste eine Masse beschleunigt werden, die wesentlich größer ist, als die später zu beschleunigende Kugel.

Zerstörende Werkstoffprüfung

Bei der zerstörenden Werkstoffprüfung werden Materialien auf chemische und physikalische Eigenschaften geprüft und dabei zerstört oder verändert. Die wesenstlichen Methoden dieser Prüfungsart sind:

Zugversuch zur Prüfung der Zugfestigkeit, vor allem der Elastizitätsgrenze
Druckversuch
Kerbschlagbiegeversuch nach Charpy, Izod und Schlagzug
Kristallographie/Metallographie
Differenz-Temperatur-Analyse
Gaschromatografie
Dauerschwingversuch nach Wöhler
Härteprüfung z. B. nach Vickers, Brinell, Rockwell, Shore
Faltversuch
Biegeversuch
Torsionsversuch
Tiefungsversuch nach Erichsen
Scherversuch
Brennprobe
Aufschweißbiegeversuch
Stirnabschreckversuch

Metalltechnik

Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung

Bei der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung wird die Qualität eines Werkstücks getestet, ohne das Werkstück selbst zu beschädigen. Hierzu werden verschiedene physikalische Effekte ausgenutzt, die man in zwei Gruppen einteilt: Defektoskopie und Qualimetrie.

Die erste zerstörungsfreie Werkstoffprüfung war wohl die Bestimmung der Dichte durch die Verdrängungsmethode nach Archimedes. Am häufigsten werden aber darunter Prüfungen auf Bauteilfehler verstanden.

Zu den klassischen zerstörungsfreien Werkstoffprüfungen zählen:

Dichtebestimmung (z.B. durch Auftriebswägung)
Mikroskopie bzw. Metallographie
Leitfähigkeitsprüfung von Wärme oder elektrischem Strom

Ultraschallprüfung (UT)
Farbeindringprüfung (PT)
Magnetpulverprüfung (MT)
Wirbelstromprüfung (ET)
Dichtheitsprüfung (LT)
Sichtprüfung/visuelle Prüfung (VT)
Schallemissionsprüfung (AT)
Thermographie (TT)
Durchstrahlungsprüfung (Röntgen- und Isotopentechnik) (RT)
Magnetisches Barkhausenrauschen
Oberwellenanalyse des Zeitsignals der tangentialen Magnetfeldstärke
Überlagerungspermeabilität

Weblinks

Literatur

Gernot Krankenhagen / Horst Laube: Werkstoffprüfung, Von Explosionen, Brüchen und Prüfungen. 1983, rororo, ISBN 3-499-17710-2