Lichtmikroskopie

Mit der Lichtmikroskopie werden überwiegend Aufnahmen von metallographischen Schliffen erstellt. Für die Bewertung der Mikrostrukturen stehen uns diverse optische Kontrastierungen zur Verfügung. Neben der gängigen Hellfeld und Dunkelfeldbeleuchtung können Proben auch unter polarisiertem Licht und im Interferenzkontrast nach Nomarski betrachtet werden. Diese Beleuchtungsmöglichkeiten werden verwendet um die Gefüge von z.B. Stählen, NE-Legierungen sowie CFK auszuwerten. Mittels einem automatischen Scantisch und der damit vebundenen automatischen Bildaufnahmen können Aufnahmen von Schliffgrößen bis 100 x 100 mm erstellt werden. Dies erleichtert die Phasenbestimmung und Porenauswertung über den gesamten Schliffquerschnitt.

Lichtmikroskopie an metallographischen Schliffen
Lichtmikroskopie an metallographischen Schliffen
Lichtmikroskopie Auflicht Mikroskop
Lichtmikroskopie Auflicht Mikroskop

Lichtmikroskopie an ungeätzten Schliffen

An ungeätzten metallographischen Schliffen können schon viele Informationen über den Werkstoff, das Herstellungsverfahren und die Eigenschaften gewonnen werden. Neben Graphitausbildungen, nichtmetallischen Einschlüssen, Beschichtungen und Porositäten werden auch Rissverläufe in der Schadensanalyse bewertet.

Poren in Al - Druckguss
Poren in Al - Druckguss
Rissverlauf im ungeaetzten Zustand
Rissverlauf im ungeaetzten Zustand

Dunkelfeld-Kontrastierung ( DF )

Bei einer Kontrastierungm it Dunkelfeld wird durch eine Schrägbeleuchtung das direkte Licht am Okular vorbeigeführt. Nur abgelenktes Licht trifft in das Okular und erlaubt so eine gänzlich andere Betrachtungsweise. In der Werkstofftechnik nutzen wir das Dunkelfeld um Phasen zu kontrastieren und die Präparationsgüte metallographischer Schliffe zu prüfen.

Cu Werkstoff im DF Cu2O wird leuchtend
Cu Werkstoff im DF Cu2O wird leuchtend
Cu Werkstoff im Hellfeld
Cu Werkstoff im Hellfeld

Differential-Interferenz-Kontrast ( DIC )

Bei dieser optischen Kontrastierung nutzt man die Unterschiede der Wellenlängen um feinste Höhenunterschiede sichtbar zu machen. Mit Hilfe des Normarski-Prismas und Polarisationsfiltern erzeugt man eine Interferenz von Teilstrahlen mit unterschiedlichen Weglängen. Nach einer Reliefpolitur können so z.B. Schichtsysteme sichtbar gemacht oder Gefüge farblich kontrastiert werden.

Eutektisches Gefüge im DIC-Kontrast
Eutektisches Gefüge im DIC-Kontrast
Rissbewertung an Zn-Diffusionsschicht im DIC
Rissbewertung an Zn-Diffusionsschicht im DIC

Lichtmikroskopie an geätzten Schliffen

Nach den unterschiedlichsten metallographischen Ätzverfahren wird die Vielfalt der Werkstoffgefüge im Lichtmikroskop sichtbar. Mit umfassender Erfahrung in der Präparation, der Werkstoff- sowie Metallographiekunde können viele Eigenschaften der Werkstoffe aus dem Gefüge gelesen und interpretiert werden. Bei einem Edelstahl kann z.B. mit einer Farbätzung nach Lichtenegger & Bloech das Primärgefüge ( Seigerungen ), das Sekundärgefüge ( Austenit mit Zwillingen ) sowie der Deltaferrit-Anteil beurteilt werden.

Austenitischer Edelstahl mit Deltaferrit
Austenitischer Edelstahl mit Deltaferrit
Einphasiges ferritisches Blech
Einphasiges ferritisches Blech

Durchlichtmikroskopie an Dünnschliffen

Bei der materialographischen Untersuchung von Polymerwerkstoffen und faserverstärkten Kunststoffen kommen Dünnschliffe zum Einsatz. Microtom-Schnitte oder materialographischen Dünnschliffproben sind lichtdurchlässig und können im polarisierten Durchlicht betrachtet werden. Damit wird der strukturellen Aufbau sichtbar und es können Verunreinigungen, Schmelzfronten, Schweißgefüge, Korngrenzen und Sphärolite untersucht werden.

Mikrotomschnitt Schweissnahtgefüge
Mikrotomschnitt Schweissnahtgefüge
Mikrotomschnitt Ultraschallschweissnaht
Mikrotomschnitt Ultraschallschweissnaht

Normen:

DIN EN ISO 643 Stahl – Mikrophotoraphische Bestimmung der erkennbaren Korngröße
ASTM E 112 Bestimmung der mittleren Korngröße
DIN EN ISO 3887 Stahl – Bestimmung der Entkohlungstiefe
DIN EN ISO 945-1 Mikrostruktur von Gusseisen – Teil 1: Graphitklassifizierung durch visuelle Auswertung
DIN EN 10247 Metallographische Prüfung des Gehaltes nichtmetallischer Einschlüsse in Stählen mit Bildreihen
SEP 1572 Mikroskopische Prüfung von Automatenstählen auf sulfidische nichtmetallische Einschlüsse mit Bildreihen
ASTM E45 Richtlinien für die quantitative Bestimmung der nichtmetallischen Einschlüsse in Stahl SEP 1520 Mikroskopische Prüfung der Carbidausbildung in Stählen mit Bildreihen SEP 1615 Mikroskopische und makroskopische Prüfung von Schnellarbeitsstählen auf ihre Carbidverteilung mit Bildreihen
DIN EN ISO 1463 Metall- und Oxidschichten – Schichtdickenmessung –