Metallographie

Metallographie

Für die metallkundliche Analyse und zur Untersuchung von Werkstoffeigenschaften stehen umfangreiche und vielfältige Prüfverfahren zur Verfügung. Ob es um Schäden an Bauteilen, die Entwicklung neuer Produkte oder Fragen der Qualitätssicherung geht: Am fem werden die erforderlichen Untersuchungen von Bauteilen und Werkstoffen schnell, zuverlässig und in höchster Qualität durchgeführt.

Unsere Untersuchungsmöglichkeiten umfassen Zug- und Druckversuche an Normproben und Bauteilen, Härtemessungen nach allen gängigen Prüfverfahren, chemische Analysen, Bestimmung von Gefügekennwerten mithilfe der quantitativen Metallographie, thermische Analysen (DTA, DSC, DIL), Prüfung von Dentalwerkstoffen, Schichtcharakterisierung und vieles mehr. Nahezu 200 Prüfverfahren sind nach DIN EN ISO/IEC 17025:2018 akkreditiert.

REM Rasterelektronenmikroskopie mit EDX und EBSD

  • Hochauflösende REM und STEM
  • Ortsaufgelöste Elementanalyse
  • Korrelative Mikroskopie
  • Untersuchung von luft- oder feuchtigkeitsempfindlichen Proben
  • Präparation von (S)TEM-Lamellen
  • Präparation von FIB-Querschnitten
  • FIB-REM Tomographie
  • Energiedispersive Röntgenspektrometrie (EDX)
  • Wellenlängendispersive Röntgenspektrometrie (WDX)
  • Elektronenrückstreubeugung (EBSD)
  • ESB (Energy Selective Backscattered)
FIB

Die mit einer Feldemissionskathode ausgestatteten Rasterelektronenmikroskope (REM) ermöglichen Materialuntersuchungen im Nanometerbereich. Aufnahmen mit den Sekundärelektronen (SE)-Detektoren sind topographie- bzw. kantenbetont, während Aufnahmen mit dem Rückstreuelektronen (RE)-Detektor den Material- bzw. Channeling-Kontrast zeigen. Zur ortsaufgelösten Elementanalyse stehen Detektoren für energie- bzw. wellenlängendispersive Röntgenspektrometrie zur Verfügung (EDX, WDX). Die kristallographischen Eigenschaften können mit Elektronenrückstreubeugung (EBSD) analysiert werden. EBSD liefert Informationen über Phasen, Korngrößen und Kristallorientierungen. Gezielte Materialabtragungen ermöglicht der fokussierte Ga-Ionenstrahl (Focused Ion Beam, FIB). Mit FIB lassen sich Querschnitte in Oberflächen mit hoher Ortsauflösung präparieren und in situ elektronenmikroskopisch untersuchen. Daher eignet sich diese Methode beispielsweise zur Untersuchung von Schichtsystemen, Defekten oder Korrosion.

rem4
EDX

FIB Focused Ion Beam

  • Hochauflösende REM und STEM
  • Ortsaufgelöste Elementanalyse
  • Korrelative Mikroskopie
  • Untersuchung von luft- oder feuchtigkeitsempfindlichen Proben
  • Präparation von (S)TEM-Lamellen
  • Präparation von FIB-Querschnitten
  • FIB-REM Tomographie
  • Energiedispersive Röntgenspektrometrie (EDX)
  • Wellenlängendispersive Röntgenspektrometrie (WDX)
  • Elektronenrückstreubeugung (EBSD)
  • ESB (Energy Selective Backscattered)
fib
Korrosionsuntersuchung am FIB-Querschnitt

Die mit einer Feldemissionskathode ausgestatteten Rasterelektronenmikroskope (REM) ermöglichen Materialuntersuchungen im Nanometerbereich. Aufnahmen mit den Sekundärelektronen (SE)-Detektoren sind topographie- bzw. kantenbetont, während Aufnahmen mit dem Rückstreuelektronen (RE)-Detektor den Material- bzw. Channeling-Kontrast zeigen. Zur ortsaufgelösten Elementanalyse stehen Detektoren für energie- bzw. wellenlängendispersive Röntgenspektrometrie zur Verfügung (EDX, WDX). Die kristallographischen Eigenschaften können mit Elektronenrückstreubeugung (EBSD) analysiert werden. EBSD liefert Informationen über Phasen, Korngrößen und Kristallorientierungen. Gezielte Materialabtragungen ermöglicht der fokussierte Ga-Ionenstrahl (Focused Ion Beam, FIB). Mit FIB lassen sich Querschnitte in Oberflächen mit hoher Ortsauflösung präparieren und in situ elektronenmikroskopisch untersuchen. Daher eignet sich diese Methode beispielsweise zur Untersuchung von Schichtsystemen, Defekten oder Korrosion.

rem4
EDX

Ionenstrahlpräparation

Hochauflösende Strukturuntersuchungen und orientierungsmikroskopische Methoden im Bereich der Rasterelektronenmikroskopie erfordern verformungs- und spannungsfreie Oberflächen. Eine konventionelle metallographische Präparation ist aufgrund der eingebrachten mechanischen Kräfte unzureichend. Der flächige Beschuss mit Argon-Ionenstrahlen ist eine technisch anspruchsvolle Methode zur verformungsfreien Präparation von Oberflächen. 

Das Prinzip ist in der folgenden Abbildung dargestellt: Die rotierende Probe wird mit zwei Ionenstrahlen unter einem sehr flachen Einfallswinkel beschossen. Beim Auftreffen der Argon-Ionen auf die Probenoberfläche wird durch deren kinetische Energie Material abgetragen.

Ionenstrahlpräparation