Mikromagnetische Materialcharakterisierung mit 3MA-II, 3MA-X8 und BEMI

Eisen- oder Stahlbauteile bestehen aus ferromagnetischen Werkstoffen. Diese werden wärmebehandelt und bearbeitet, um Gebrauchseigenschaften in gewünschter Weise einzustellen. Der Nachweis der Randschichteigenschaften erfordert den Einsatz geeigneter Prüfmethoden. Mikromagnetische Prüfmethoden erlauben es, schnell und zerstörungsfrei bis zu 100 Prozent der Produktion zu prüfen.
 

Mikromagnetische Prüfsysteme

• 3MA-II (Mikromagnetische Multi­parameter-, Mikrostruktur- und Spannungs-Analyse): Werkstoffcharakterisierung in Fertigung und Entwicklung 
• 3MA-X8: Einfache Kalibrierung, hohe Messgeschwindigkeit, variable Sensor­gestaltung, gleichzeitiger Betrieb mehrerer Sensoren mit einem Gerät
• BEMI (Barkhausen Noise and Eddy Current Microscope): 3MA mit hochauflösendem Sensor
   

Funktionsweise

Die Prüfsysteme kombinieren vier mikromagnetische Verfahren:

• Oberwellenanalyse im Zeitsignal der tangentialen Magnetfeldstärke (3MA-II, 3MA-X8)
• Analyse des magnetischen Barkhausenrauschens (3MA-II, BEMI)
• Analyse der Überlagerungspermeabilität (3MA-II, 3MA-X8, BEMI)
• Analyse der Wirbelstromimpedanzen (3MA-II, 3MA-X8, BEMI)

Die Durchführung dieser Verfahren bei mehreren Prüffrequenzen liefert über 40 mikromag­ne­tische Kenngrößen, in ­denen sich Eigenschaften des Werkstoffgefüges abbilden. Durch die Kombination dieser Kenngrößen können Störeinflüsse wie Chargenschwankungen und Toleranzen beherrscht werden. Zur quantitativen Bestimmung von Materialeigenschaften ist eine einmalige Kalibrierung erforderlich. Häufige Zielgrößen der Kalibrierung sind: 

• Härte, Härtetiefe
• Schichtdicke und Schichteigenschaften 
• Eigen- und Lastspannung, Mikrogefüge 
• Kennwerte Zugversuch
   

Einsatzbeispiele

• Qualitätssicherung beim Induktions-, Einsatz-, Press-, Nitrier-, Laser-, Elektronenstrahlhärten
• Schleifbrandcharakterisierung
• Wärme­­behandlungs­fehler
• Oberflächenverfestigung
• Online-Charakterisierung von Bandstahl
• Wareneingangskontrolle
• Bestimmung von Last-, Eigenspannungen, auch an eingebauten Bauteilen 
• Monitoring, wiederkehrende Prüfung (Früherkennung thermischer Alterung, Neutronenversprödung, Ermüdung)
• Ortsauflösende Materialcharakterisierung
   

Vorteile

• Schnelle, ZfP-Prüfung von Materialeigenschaften (Tiefe bis zu 5 mm) 
• Simultane Bestimmung mehrerer qualitätsrelevanter Merkmale 
• Kontinuierliche Überprüfung und Dokumentation von Qualitätsmerkmalen 
• Wirtschaftlichere Produktion durch verringerte Prüfkosten oder Fehlerfolgekosten
• Prozessüberwachung durch Integration in die Fertigungslinie 
• Individuelle Anpassung an spezielle Anforderungen (Prüfkopfdesign, Software)

Flyer »Mikromagnetische Materialcharakterisierung mit 3MA-II, 3MA-X8 und BEMI«