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Schliffbildanalyse

Metallographie

Messmethoden zur Ermittlung numerischer Gefügekennwerte aus Schliffbildern.

Entsprechend der Messaufgabe kommen die Punktanalyse, die Linienanalyse oder die Flächenanalyse zum Einsatz.

Eine schnelle, einfache Bestimmung des Volumenanteils von Gefügebestandteilen ermöglicht die Punktanalyse. Dazu wird im Metallmikroskop ein rechtwinklig verlaufendes Liniennetz über eine Okulargitterplatte in das Schliffbild eingeblendet oder ein Linienraster über ein digtales Schliffbild gelegt. Bestimmt wird die Anzahl der Linienschnitt- beziehungsweise Fadenkreuzpunkte, die auf den auszuwertenden Gefügebestandteilen liegen. Bezogen auf die Gesamtanzahl der Fadenkreuzpunkte erhält man aus jeder Einzelzählung einen entsprechenden Punktanteil (Bild 1). Aus mehreren Einzelmessungen ergibt sich der Mittelwert aller Punkteanteile, der gemäß der stereometrischen Grundgleichung dem Volumenanteil VV des betrachteten Gefügebestandteils entspricht. Die Volumen(V)-, Flächen(A)-, Linien(L)- und Punkt(P)-anteile sind gleich. Es gilt:VV = AA = LL = PP

Bei der Linienanalyse werden mehrere gerade Messlinien parallel zueinander über das Schliffbild gelegt. Ermittelt wird die Länge aller Sehnen, die die interessierenden Gefügebestandteile entlang der vorgegebenen Messlinien schneiden. Die Länge aller Sehnen wird für jeden Gefügebestandteil gesondert aufsummiert und auf die gesamte Messlänge bezogen. Der Mittelwert aus vielen Einzelmessfeldern entspricht dem Volumenanteil des betrachteten Gefügebestandteils (Bild 2).

Die Bestimmung des Volumenanteils erfolgt bei der Flächenanalyse durch Ermittlung aller Flächenanteile der auszuwertenden Gefügebestandteile in einem Schliffbild beziehungsweise in mehreren Messfeldern.

Linien- und Flächenanalyse liefern außerdem quantitative Aussagen zur Korngröße, zur Kornform und zur Verteilung der Gefügebestandteile.

Bei der elektronischen Bildanalyse wird die Grauwertverteilung des Schliffbildes genutzt, um Messpunkte, Sehnen oder Flächen den interessierenden Gefügebestandteilen automatisch zuordnen und auswerten zu können. Dazu müssen geeignete Grauwertschwellen festgelegt werden. Voraussetzung für eine (halb-)automatisierte Messung sind kontrastreiche und gleichmäßig ausgeleuchtete Gefügebilder.

Erwähnt sei, dass der Begriff Linienanalyse auch für die chemische Analyse mit der Mikrosonde entlang einer Messstrecke verwendet wird, (Linienanalyse, quantitative Gefügeanalyse).