Einrichtungen

� Metallographische Präparation� Lichtmikroskopie� Vollautomatisches Härteprüfgerät

KB10 mit Prüfumfang HV 0,0025 –HV10

� Optisches Emissionsspektrometer(OES) zur Bestimmung der chemi-schen Zusammensetzung von Stäh-len und Aluminiumlegierungen (Spek-tralanalyse)

� Energiedispersive Röntgenmikroana-lyse EDX (am REM und TEM)

� Rasterelektronenmikroskopie EBSD,Focus Ion Beam (FIB), Lift-out Tech-nik, STEM, Energiedispersive Rönt-genmikroanalyse EDX

� System für digitale Bildaufnahme, Ar-chivierung und Dokumentation (Ima-gic)

� Transmissionselektronenmikroskopie� Programmpakete Thermocalc® und

DICTRA® zur Berechnung von Pha-sendiagrammen und Ausscheidungs-vorgängen (thermodynamische Simu-lation)

� Quantitative Gefügebeurteilung mitBildanalysesystem

� Ultraschallgeräte zur Prüfung in Kon-takttechnik mit piezoelektrischen Prüf-köpfen, konventionell und Phased Ar-ray

� Zweiachsiger Manipulator für mecha-nisierte Ultraschallprüfung im Labor

� Weggeber für teilmechanisierte Prü-fung

� Ultraschall-Wanddickenmessung� Schallemissionssystem für Messung

mit bis zu 12 Kanälen� Röntgenröhren bis 300 keV� Abbildung von Durchstrahlungsauf-

nahmen auf konventionellem Rönt-genfilm und mit hochauflösende digi-tale Speicherfolientechnik

� Geräte und Prüfmittel für die Oberflä-chenprüfung mit Magnetpulver- undEindringverfahren, Prüfung stationärim Labor und mobil

� Mehrfrequenz-Wirbelstromgerät zurPrüfung mit bis zu 4 Frequenzen, ver-schiedene Sonden, Manipulator fürmechanisierte Prüfung (Laborgerät)

Kontakt

Dr.-Ing. M. SpeicherTel: +49 711 685-60334

e-mail: zfp@mpa.uni-stuttgart.deInternet: http://www.mpa.uni-stuttgart.de

Referate- Zerstörungsfreie

Prüfung (ZfP)- Elektronenmikroskopie

und Metallographie- Forschungsverbund

AMICA

Ultraschallprüfung

Eindringverfahren

Durchstrahlungsprüfung

Abbildung von Rissen mit ZFP-Verfahren

AbteilungZerstörungsfreiePrüfung und Material-charakterisierung

Das Verhalten von Bauteilen unter Beanspruchungund die Lebensdauer von Komponenten und Anla-gen wird wesentlich bestimmt durch die Werkstoffei-genschaften und die Art und Größe von ggf. vorhan-denen Fehlstellen. Die Abbildung und Charakterisie-rung der Mikrostruktur auf mehreren Größenskalenund die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung sind wich-tige Werkzeuge bei der Untersuchung des Werk-stoffverhaltens unter den zu erwartenden Beanspru-chungen und der Schädigungs- und Versagensme-chanismen technischer Werkstoffe. Hierzu steht inder Abteilung eine Ausstattung zur Verfügung, die eserlaubt Werkstoffe bis in den nm-Skalenbereich zuuntersuchen und zu charakterisieren. Die Mitarbei-ter der Abteilung sind als Experten in zahlreichenFach- und Regelwerksgremien vertreten.

Die verschiedenen Prüflabore sind akkreditiert nachDIN EN ISO/IEC 17025:2005 für verschiedene zer-störungsfreie Prüfverfahren (UT, RT, VT, MT, PT), me-tallografische Untersuchungen, Elektronenmikro-skopie und mechanisch-technologische Prüfungen.Ebenfalls in der Abteilung angesiedelt ist die Inspek-tionsstelle Typ A nach DIN EN ISO/IEC 17020:2012für Konformitätsbewertungen zur technischen Si-cherheit von Gashochdruckleitungen gemäß der Ver-ordnung über Gashochdruckleitungen (Gashoch-druckleitungsverordnung - GasHDrLtgV).

Forschung / Entwicklung

� Untersuchung der Mikrostruktur von Werkstoffenund der Zusammenhänge mit dem Werkstoffver-halten unter Beanspruchung (thermisch, mecha-nisch)

� Ermittlung und Beschreibung von Schädigungs-mechanismen in Bauteilen, z.B. Porenentwicklungim Lichtmikroskop, Ausscheidungsentwicklung imREM und TEM

� Neue Präparationsverfahren für metallographi-sche und elektronenmikroskopische Untersuchun-gen

� Wissenschaftliche, technologische Studien undProjekte zu:

- Erprobung der ECCI-Technik zur Bestimmung derVersetzungsdichte am Feldemissions-Raster-elektronenmikroskop AURIGA

- Thermodynamische Simulation von Phasen undAusscheidungen in warmfesten Stählen

- Bewertung der gefügebedingten Auswirkungenauf Härte und Maßhaltigkeit bei Nickellegierungenfür die Kraftwerkstechnik

� Untersuchung der Ultraschalprüfung von Schweiß-nähten aus austenitischen Stählen und Nickelle-gierungen

� Bewertung der Unsicherheiten bei der zerstö-rungsfreien Prüfung und Übertragung in Konzeptezur probabilistischen Zuverlässigkeitsbewertungvon Komponenten

� Umsetzung von Untersuchungsergebnissen in diePraxis zur Gewährleistung des sicheren und wirt-schaftlichen Betriebes vonAnlagen

� Forschungsverbund - Stuttgart Research Focus(SRF) Advanced Materials Innovation and Charac-terizationAMICA:

- Aufbau einer gemeinsam genutzten experimen-tellen und numerischen Infrastruktur zur skalen-übergreifenden Charakterisierung moderner Werk-stoffe

- Gewinnung möglichst umfassender Informationenzur Ableitung der Werkstoffeigenschaften sowiedes Verhaltens der daraus gefertigten Bauteile

- Multiskalige Verknüpfung von Experiment und Si-mulation

- Neuentwicklungen im Übergangsbereich zwi-schen den individuellen Forschungsgebieten

- Verknüpfung von Grundlagenforschung mit auchfür die Industrie relevanten Entwicklungen undDienstleistungen im Bereich der Werkstoff- undMaterialcharakterisierung

TEM:Elementmappingim Bereich einerKorngrenze

Linescan:Cr (rot)

Fe (blau)Ni (grün)

Anwendungen –Untersuchungen/ Prüfungen/ Analysen

� Gefügeuntersuchung mittels Licht- und Raster-elektronenmikroskop (einschließlich Härteprü-fung), ggf. auch quantitativ unter Nutzung automa-tischer Bildauswertung

� Bestimmung der chemischen Zusammensetzungvon Stählen und Aluminiumlegierungen ("Spek-tralanalyse")

� Oberflächenabbildung sowie Untersuchung vonBruchflächen, Riss- und Fehleroberflächen imRasterelektronenmikroskop

� Transmissionselektronenmikroskopie zur hoch-auflösenden Gefügeuntersuchung, kristallogra-phischen Phasenanalysen und Bestimmung derchemischen Zusammensetzungen auch in Nan-obereichen

� Ermittlung von Gleichgewichts-Phasendiagram-men sowie Ausscheidungsvorgängen mittels ther-modynamischer Simulation

� Charakterisierung von Werkstoffzuständen undWerkstofffehlern in metallischen und nichtmetalli-schen Werkstoffen

� Zerstörungsfreie Prüfung an Bauteilen im Laborund vor Ort

� Überwachung und Bewertung von Prüfungen alsunabhängige Experten (Prüfkonzepte und -spezifikationen/ Prüfdurchführung / Prüfergebnis-se)

Abbildung derGamma-Strich-Phase in einer

Nickelguss-legierung im

REM, Ätzung:10% Oxalsäure

Abbildung derGamma-Strich-Phase in einerNickelguss-legierung(freigelegteBruchfläche)im REM