Einige ausgewählte Beispiele der Metallographie
in der Schadensuntersuchung und -forschung
HILDEGARD BROKOP
/ (Allianz-Zentrum für Technik GmbH, Ismaning bei München)
1. Einleitung
Schäden an Maschinen und Bauteilen können erhebliche finanzielle und betriebliche
Belastungen nach sich ziehen. Der Klärung der Schadensursache, die zur Vermeidung einer
Wiederholung eines Schadens beitragen kann, kommt somit eine hohe wirtschaftliche
Bedeutung zu.
Aufgrund der verschiedenartig gelagerten Schäden werden heute in der Schadensanalyse und
-forschung zahlreiche Untersuchungsmethoden eingesetzt. Ein weites Feld nehmen hierbei
die verschiedenen metallographischen Untersuchungsverfahren ein.
Anhand ausgewählter Beispiele soll nun über Schadensfälle berichtet werden, zu deren
ungeatzt Klärung lichtmikroskopische und raster-elektronenmikroskopische Untersuchungen wesent-
eiler. Saum lich beigetragen haben.
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2. Dauerbruch einer Turbinenwelle
Im ersten Beispiel soll über den Bruch einer Turbinenwelle berichtet werden, der einen
Totalschaden einer 35-MW-Radialturbine verursachte.
Die Bruchfläche der 84 mm dicken Turbinenwelle aus dem Werkstoff 25 CrMo 4 zeigt einen
großen Bereich B mit einem feinkörnigen Habitus, der durch Dauerbruch entstanden ist, und
einen verhältnismäßig kleinen Bereich mit dem Rest-Gewaltbruch C (Fig. 1a). Aus diesem
Verhältnis von Dauerbruch — zu Gewaltbruchfläche ist zu schließen, daß der Bruch unter
geringer Belastung erfolgte und im wesentlichen durch die Wechselbeanspruchung entstanden
ist.
Der Dauerbruch nimmt von einer kleinen Oberflächenbeschädigung A, die ‚durch eine
Elektrodenzündung entstanden ist, seinen Ausgang. Das Schliffbild aus diesem Bereich zeigt
kleine Anrisse und eine Aufhärtung, die als ursächlich für den Dauerbruch anzusehen sind
(Fig. 1b).
3. Übertemperatur in einem Motorlager
Im Rahmen der Klärung der Explosionsursache eines Antriebsmotors von einem
Kesselfrischlüfter wurde das Schmierfett des Wälzlagers auf sein Verhalten bei höherer
Temperatur untersucht. Hierbei ergab sich, daß die Selbstentzündungstemperatur des
Schmierfetts bei ca. 360° C liegt. Es wurde nun vermutet, daß der durch Erhitzung des
Schmierfetts entstehende Öldampf durch den Kühlluftstrom in den Motor gelangte und die
Explosion auslöste.
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