Prakt. Met. Sonderband 41 (2009) 663
Optimierte Probenpräparation zur Bestimmung des
ne Stahlreinheitsgrades nach EN 10247 am Beispiel des Stahls 50CrMo4
ra] ron] oe] DGM-Arbeitskreis „Präparation“
SE Holger Schnarr, Timo Bernthaler
= Struers GmbH Willich, Hochschule Aalen
ii: 1. Einleitung
Fiir die Bestimmung des Stahlreinheitsgrades ist eine polierte Oberfliche notwendig, in der alle
nichtmetallischen Einschliisse erhalten bleiben. Wihrend bei Anwendung des älteren Standards
nach DIN 50602 die Anforderungen an die Probenoberfliche zwar auch hoch sind, ist eine
manuelle Auswertung, die das Herausfiltern präparationsbedingter Artefakte wie Flecken, Kratzer
nschaften von usw. erlaubt, mit geringerem Aufwand verbunden als bei der neuen Norm EN 10247. Hier
Dichteverlaufe empfiehlt sich eine automatische Auswertung, wobei die Anforderungen an die Präparationsgüte
ie Probe 2, die noch einmal steigen. Das betrifft vor allem die Planheit der Proben, denn bei automatischer
ren Kerndichte Abrasterung und Auswertung der Oberflächen ist zu gewährleisten, dass Einschlüsse innerhalb der
Tiefenschärfe der jeweiligen Vergrößerung liegen, um die Reproduzierbarkeit der Messergebnisse
zu gewährleisten. In einem Ringversuch des DGM-Arbeitskreises „Präparation‘““ wurde der Einfluss
unterschiedlicher Präparationstechniken auf das Ergebnis der Stahlreinheitsgradbestimmung nach
EN 10247 untersucht.
2. Einflussgrößen auf die Reinheitsgradbestimmung
2.1. Ebenheit
Bei der Reinheitsgradanalyse nach neuer Norm spielt die Ebenheit der Proben eine größere Rolle
als vorher. Da verhältnismäßig große Probenflächen (mind. 200 mm?) bei Vergrößerungen ab
100fach erfasst werden müssen, ist sicherzustellen, dass die Oberfläche im Fokus des Objektivs
liegt. Häufiges manuelles Nachjustieren des Fokus erhöht den manuellen Aufwand beträchtlich.
} Aufnahmen von Einschliissen, die außerhalb des Fokus liegen, liefern ungenaue Ergebnisse. Plane
zone zu Bild 12 Oberflächen verringern diesen Aufwand und auf teure Hardware des Mikroskops zur automatischen
Fokussierung kann verzichtet werden.
2.2. Oberflächenqualität
ten und lokale
Verfahren nicht Die neue Norm unterscheidet Einschlüsse hinsichtlich ihrer Form, Anzahl, Farbe und
ellung, Bildge- Nachbarschaftsverhältnisse. Da aus wirtschaftlicher Sicht oft nur eine automatische Auswertung in
a die Exaktheit Frage kommt, sind die Anforderungen an eine artefaktfreie Präparation sehr hoch. Einschlüsse
ische Dichtebe- müssen erhalten und gut auspoliert werden, leichte Anätzungen, die oft bei Anwendung chemisch-
g und nicht als mechanischer Polierprozesse beobachtet werden, sind zu vermeiden (Abb. 1). Eine Reliefbildung
durch langes Polieren auf weichen Oberflächen ist zu minimieren, da eine daraus resultierende
Schattenbildung die erfasste Größe der Einschlüsse beeinflusst. Feine Kratzer können die
Analyseergebnisse stark beeinflussen, da sie bei einer automatischen Auswertung in Form, Größe
und Farbe nur schwer von Einschlusszeilen unterschieden werden können (Abb. 2).
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