Thema : DIN 50602

Mikroskopische Prüfung von Edelstählen
auf nichtmetallische Einschlüsse

Die nachfolgende Beschreibung ist nicht der Text der Originalnorm oder Prüfanweisung sondern eine Zusammenfassung des Prüfverfahrens im allgemeinen, mit den wichtigsten Merkmalen wie Einsatzgebiet und Anwendungsweise mit zum Teil eigenen Interpretationen. Die genormten Hinweise und Daten zu diesem Thema entnehmen sie bitte der oben genannten Norm oder dem Stahl-Eisen-Prüfblatt.

Die DIN 50602 ist aus dem Stahl-Eisen-Prüfblatt 1570 entstanden. Der Reinheitsgrad ist eine Angabe über den Gehalt an nichtmetallischen Einschlüssen in Form von Sulfiden und Oxiden. Die Ermittlungsverfahren werden eingeteilt in Verfahren M und K . Die Proben müssen als Längsschliff (längs zur Verformungsrichtung des Materials) entnommen werden. Die auszuwertende Schlifffläche muß exakt parallel zur Verformungsrichtung liegen, da die Einschlüsse ansonsten in ihrer Längenausdehnung abgeschnitten werden. Die Proben werden sorgfältig geschliffen und nicht zu lange poliert. Ein Ausbrechen der Einschlüsse ist zu vermeiden, da es ansonsten zu Fehlbeurteilungen kommen kann.
Die Bildreihentafel ist in 10 Spalten gegliedert die jeweils in 9 Reihen unterteilt sind. Karakterisiert werden bei den Sulfiden "strichförmige Zeilen" (Typ SS) dünne und dickere Einschlusszeilen. Die Oxide sind in die Einschlussformen "aufgelöste Zeilen" (Typ OA), "strichförmige Zeilen" (Typ OS) und "globulare Einschlüsse" (Typ OG) aufgeteilt. Die Einschlusstypen OA und OS sind jeweils in die drei Spalten dünne und dickere Einschlusszeilen sowie Mehrfachzeilen unterteilt. Beim Typ OG wird zwischen Einzeleinschlüssen und mehreren Einschlüssen innerhalb eines Blickfeldes unterschieden.

Folgende Einschlußtypen werden unterschieden :

Spalte 0 - 1 : Einschlußtyp SS  -  Sulfidische Einschlüsse in Strichform
Beispiele zu dünnen Zeilen - Spalte 0 ; dicken Zeilen - Spalte 1

Spalte 2 - 4 : Einschlußtyp OA  -  Oxidische Einschlüsse in aufgelöster Form (Aluminium-Oxide)
Beispiele zu dünnen Zeilen - Spalte 2 ; dicken Zeilen - Spalte 3 ; Mehrfachzeilen - Spalte 4

Spalte 5 - 7 : Einschlußtyp OS  -  Oxidische Einschlüsse in Strichform (Silikate)
Beispiele zu dünnen Zeilen - Spalte 5 ; dicken Zeilen - Spalte 6 ; Mehrfachzeilen - Spalte 7

Spalte 8 - 9 : Einschlußtyp OG  -  Oxidische Einschlüsse in globularer Form
Beispiele zu einzelnen Oxiden - Spalte 8 ; mehrfachen Oxiden - Spalte 9

Die neun Bilder einer Bildreihe mit den Größenkennziffern 0 bis 8 zeigen unter der Größenkennziffer 0 den kleinsten auswertbaren mikroskopischen Einschluß und unter der Größenkennziffer 8 sind große, zum Teil schon makroskopische, Einschlüsse dargestellt. Die Schliffe werden bei einer Vergrößerung von 100:1 ausgewertet wobei dies der Vergrößerung der Richtreihenbilder entspricht. Die Schliffauswertung wird meist direkt am Mikroskop, unter Zuhilfenahme eines Teilkreises (d = 0,8 mm) im Okular, durchgeführt. Das im Mikroskop sichtbare Bild wird dem Bild der Richtreihe zugeordnet dass am ehesten einem der Bilder aus der Richtreihe entspricht. Werden Einschlüsse ermittelt die größer bzw. länger als der Durchmesser des Teilkreises sind so werden die Maßangaben am unteren Rand des Vergleichsbildes zur Bewertung herangezogen. Einschlüsse die eine größere Länge aufweisen als in der Richtreihe dargestellt, werden mit der Kennziffer 9 bewertet. Die beobachteten nichtmetallischen Einschlüsse werden in der Schreibweise Einschlußtyp.Einschlußgröße bezeichnet, z. B. für Sulfide 1.2 oder für Oxide 5.3 .
Verfahren M :
Bei dem Verfahren M soll ermittelt werden welche maximalen Einschlüsse der verschiedenen Arten und Ausbildungsformen in den zu prüfenden Proben vorkommen. Die Schlifffläche soll etwa 200 mm² betragen. Dabei werden von allen Einschlusstypen (SS, OA, OS und OG) die jeweils größten gefundenen (direkter Vergleich Blickfeld mit der Vergleichsrichtreihe) in einer Tabelle oder im Prüfprotokoll vermerkt. Bei mehreren Einzelproben zu einem Prüflos ist für die verschiedenen Typen eine Mittelwertbildung zulässig.

Beispiel für die Darstellung der Prüfergebnisse nach Verfahren M

Verfahren K :
Bei dem Verfahren K werden alle nichtmetallischen Einschlüsse ab einer festgelegten Einschlußgröße erfasst. Die zu prüfende Fläche des Schliffs soll mindestens 100 mm² betragen. Es werden dabei alle Einschlüsse (SS, OA, OS und OG) ab einer festgelegten Einschlußgröße erfasst (jeweiliger direkter Vergleich des Blickfeldes mit der Vergleichsrichtreihe). Dies bedeutet dass z.B. bei der Ermittlung des K4-Wertes alle Einschlüsse ab der Größenkennziffer 4 in die Bewertung einbezogen werden. Einschlüsse kleiner Größenkennziffer 4 finden in diesem Beispiel keine Beachtung. Die sulfidischen und die oxidischen Einschlüsse werden getrennt gezählt und aufgeschrieben. Die Anzahl der je Einschlußtyp und je Größenkennziffer erfassten Einschlüsse wird mit den entsprechenden Faktoren (Wertigkeit der gefundenen Einschlüsse) multipliziert, anschließend zu Summen addiert und auf eine Bezugsfläche von 1000 mm² umgerechnet. Die Wertzahlangabe kann entweder getrennt nach Oxiden und Sulfiden (z. B. K4 Oxid Wertzahl = 5 oder Summenkennwert K4 Oxide = 5) erfolgen oder es wird eine gemeinsame Wertzahl für beide Einschlußtypen ermittelt (z. B. K4 Oxid und Sulfid Wertzahl = 8 oder Gesamtsummenkennwert K4 = 8). Durch die Umrechnung auf eine Einheitsgröße von 1000 mm² ist eine Vergleichbarkeit mit anderen Prülosen oder Chargen gewährleistet. Die Dokumentation kann in einem tabellarischen Prüfprotokoll erfolgen.

Beispiel einer Auswertung zu Verfahren K 4

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