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Künstlich erzeugte Bruchflächen 
als Hilfsmittel zur Fehlstellenanalyse 
H.R. Maier, J. Ante, C. Hohlstein 
Institut für Keramische Komponenten im Maschinenbau 
RWTH Aachen 
Zusammenfassung 
Es wird eine schnelle und einfache Methode zur Präparation von geringduktilen Werkstoffen 
vorgestellt, die bei der Untersuchung, vorzugsweise mit dem Rasterelektronenmikroskop, vor 
allem Fehlstellen wie Gefügeeinschlüsse, Risse und Korrosion aufdeckt. Im Gegensatz zur 
Fraktographie, die schadhafte Bauteile zwecks Versagensanalyse betrachtet, sollen hier intakte 
Proben durch Bruch präpariert werden. 
Fehlstellen können in keramischen Werkstoffen aufgrund ihrer festigkeitsmindernden Wirkung 
als Bruchauslöser wirken. Daher ist die Wahrscheinlichkeit, eine untersuchungsfähige 
Fehlstelle zu finden, auf Bruchpräparaten wesentlich größer als z.B. auf einem Schliff. Ebenso 
wie auf konventionell polierten Präparaten werden oft auch Gefügebestandteile, Korngrenzen 
und Phasen sichtbar. 
Dort, wo die Bruchpräparation angewendet werden kann, bietet sie hohe Aussagekraft und 
Bildqualität bei vergleichsweise geringem Präparationsaufwand. 
Fallbeispiele aus dem Bereich Strukturkeramik stellen dar, daß eine abgesicherte und 
anwendungsbezogen interpretierte Analyse ein beachtliches Potential für Verbesserungen und 
Einsparungen aufzeigt. 
1. Einleitung 
Die klassische Route der Präparation zur mikroskopischen Untersuchung umfaßt das 
Heraustrennen einer Probe, das Einbetten und Planschleifen sowie das Polieren der Probe. Je 
nach Werkstoff ist eine Ätzbehandlung notwendig, um die vorhandenen Phasen unterscheiden 
zu können. Das Präparat zeigt unter dem Licht- oder Rasterelektronenmikroskop das Gefüge, 
Kristallite, Korngrenzen usw. 
In der Keramographie ist oftmals neben den klassischen Gefügeaufnahmen vor allem die 
Detektion von Fehlstellen von Interesse, da die Festigkeit von induktilen Wekstoffen 
hauptsächlich von der Größe und Verteilung von Fehlern abhängt. 
Die Bruchpräparation, auf die im Folgenden anhand von praktischen Beispielen eingegangen 
wird, nutzt solche Fehler gezielt als Bruchauslöser. Der Bruch orientiert sich an Fehlstellen, so 
daß auf der untersuchten Bruchfläche neben Kristalliten und Korngrenzen vor allem 
Gefügefehler wie Einschlüsse, Risse, Korrosion, usw. untersucht werden können. Durch die 
große Schärfentiefe des Rasterelektronenmikroskops lassen sich trotz der Zerklüftung der 
untersuchten Bruchflächen ansehnliche und aussagekräftige Bilder erzeugen.