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Schadensanalyse

Die metallurgische Schadensanalyse dient der systematischen Untersuchung von metallischen Bauteilen, die während der Herstellung, Montage oder im Betrieb Schäden oder Auffälligkeiten zeigen. Ziel ist es, die Schadensursache zu ermitteln, mögliche Einflussfaktoren zu identifizieren und daraus geeignete Massnahmen zur Vermeidung zukünftiger Schäden abzuleiten.

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Anwendung
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Die Schadensanalyse wird eingesetzt, wenn beispielsweise Risse, Brüche, Verformungen, Korrosion, Verschleiss, Materialablösungen oder ungewöhnliche Gefügeveränderungen festgestellt werden. Sie kann sowohl bei akuten Schadensfällen als auch zur Abklärung wiederkehrender Material- oder Fertigungsprobleme durchgeführt werden. Im Rahmen der Untersuchung werden unter anderem folgende Fragestellungen beurteilt:

  • Welche Art von Schaden liegt vor?
  • Wo und wie hat der Schaden seinen Ausgang genommen?
  • Welche metallurgischen oder mechanischen Ursachen kommen infrage?
  • Entspricht der Werkstoff den spezifizierten Anforderungen?
  • Haben Herstellung, Wärmebehandlung, Bearbeitung oder Einsatzbedingungen den Schaden beeinflusst?

Durchführung

Die Untersuchung erfolgt systematisch und wird abhängig von der jeweiligen Schadenart und Aufgabenstellung festgelegt. Typischerweise umfasst die Schadensanalyse mehrere Untersuchungsschritte:

  • Schadensaufnahme und Dokumentation
  • Visuelle und makroskopische Untersuchung
  • Metallografische Untersuchung
  • Härteprüfung und mechanische Untersuchungen
  • Chemische bzw. werkstofftechnische Analyse
  • Bruchflächen- und Schadensmechanismusanalyse
  • Bewertung und Ursachenanalyse

Nachweise

Die Ergebnisse der Schadensanalyse werden nachvollziehbar dokumentiert. Je nach Untersuchungsumfang können folgende Nachweise erstellt bzw. beigelegt werden:

  • Prüf- und Untersuchungsbericht
  • Fotodokumentation der Schadensstellen
  • Makro- und Mikroskopaufnahmen
  • Metallografische Schliffbilder
  • Härteprüfprotokolle bzw. Härteverläufe
  • Ergebnisse der chemischen Werkstoffanalyse
  • Angaben und Vergleich mit Werkstoffnormen bzw. Spezifikationen
  • Dokumentation der Probenentnahme und Präparation
  • Beschreibung des festgestellten Schadensmechanismus
  • Beurteilung der möglichen Schadensursache
  • Empfehlungen für weitere Untersuchungen oder geeignete Massnahmen

Werkstoffe

Die Untersuchungen können an unterschiedlichen metallischen Werkstoffen durchgeführt werden. Dazu zählen insbesondere:

  • Unlegierte und legierte Stähle
  • Einsatz- und Vergütungsstähle
  • Werkzeug- und Schnellarbeitsstähle
  • Rost- und säurebeständige Stähle
  • Gusseisen und Stahlguss
  • Aluminium und Aluminiumlegierungen
  • Kupfer und Kupferlegierungen
  • Nickelbasislegierungen
  • Titan und Titanlegierungen
  • Weitere metallische Sonderwerkstoffe

Bauteiltypen

Metallurgische Schadensanalysen können an einer Vielzahl von metallischen Bauteilen und Komponenten durchgeführt werden. Dazu gehören unter anderem:

  • Wellen und Achsen
  • Zahnräder und Getriebekomponenten
  • Lager- und Führungselemente
  • Schrauben, Bolzen und Verbindungselemente
  • Federn
  • Guss- und Schmiedeteile
  • Schweisskonstruktionen und Schweissverbindungen
  • Rohrleitungen und Druckbehälterkomponenten
  • Werkzeuge und Formen
  • Maschinen- und Anlagenkomponenten
  • Fahrzeug- und Fahrzeugkomponenten
  • Bauteile aus der Energie-, Prozess- und Fertigungsindustrie

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Jérôme Heyberger

Prüfprozesse & Metallographie

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