Thema : ASTM E 112
Standard Methode zur Bestimmung
der mittleren Korngröße bei Metallen
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.
Für die Bestimmung der Korngröße
gibt es drei unterschiedliche Methoden.
1. Vergleichsverfahren
2. Linienschnittverfahren (Verfahren
nach Heyn)
3. Auszählverfahren (Verfahren
nach Jeffries)
In der Regel wird die Vergleichsmethode angewandt.
Bei gleichachsigen Körnern, die keine Streckung aufweisen, ist dieses Verfahren
ausreichend genau und am schnellsten durchzuführen. Bei gestreckten Körnern
oder für Anwendungsfälle die eine höhere Genauigkeit erfordern ist entweder
das Linienschnittverfahren oder das Auszählverfahren anzuwenden. Bei Körnern
mit Zwillingsbildung werden die Zwillingslinien nicht als Korngrenzen gewertet sondern
als Teil des Kristalls innerhalb der umschließenden Korngrenzen. Die Proben für
die metallografische Beurteilung werden geschliffen, poliert und entsprechend ihrem
Werkstoff und Zustand angeätzt.
Vergleichsverfahren :
Das Vergleichsverfahren kann bei vollständig rekristallisierten
Körnern ohne Kornstreckung benutzt werden. Für gewöhnlich wird die Korngröße
durch direkten Vergleich mit den Bildern der Richtreihe ermittelt. Der Vergleich kann
anhand von Fotos, von Bildschirmprojektionen oder durch das Bild im Okular erfolgen.
Bei der direkten Betrachtung durch das Mikroskop ist ein Kreiseinsatz (d = 0,8 mm)
im Okular sehr hilfreich. Standartvergrößerung für die Untersuchung
ist 100:1 . Bei sehr großen oder kleinen Körnern kann auch eine abweichende
Vergrößerung benutzt werden. In diesen Fällen ist die ermittelte Korngrößennummer
entsprechend umzurechnen.
Linienschnittverfahren :
Hauptsächlich für nicht gleichachsige Körner,
also solche die eine Streckung aufweisen, findet dieses Verfahren der Korngrößenermittlung
Anwendung. Die Bestimmung der Korngröße wird durch Auszählen der Körner,
die durch eine oder mehrere Linien geschnitten werden, vorgenommen. Die Linienlänge
dividiert durch Anzahl der geschnittenen Körner ergibt die mittlere Abschnittslänge
in mm. Sollte eine Kornstreckung vorliegen so sind die Schnittlinien so zu legen das
die Körner in 3 verschiedenen Richtungen geschnitten werden.
Auszählverfahren :
Mit Hilfe eines Kreises mit bekanntem Flächeninhalt
(5000 mm²) wird die Anzahl von Körnern ausgezählt. Die Vergrößerung
wird so gewählt das mindestens 50 Körner im auszuzählenden Bereich liegen.
Die Summe aller Körner im Kreis plus die Hälfte der Körner die vom Kreis
geschnitten werden ergibt die Anzahl der Körner im Messbereich. Um einen möglichst
genauen Mittelwert zu erhalten sind mindestens 3 Meßflächen auszuwerten.
Sollten die Körner gestreckt vorliegen so ist wie bei dem Linienschnittverfahren
die Messung in 3 verschiedenen Richtungen vorzunehmen. Die ermittelte Kornanzahl wird
auf die Fläche von 1 mm² umgerechnet.
Für die Bestimmung der Austenitkorngröße sind, für Stähle die eine Umwandlung durchmachen, bestimmte Vorbehandlungen zu treffen. Hier sind die Verfahren nach Kohn, Bechet-Beaujard und McQuaid-Ehn zu nennen. An austenitischen Stählen die auch bei Raumtemperatur stabil sind kann die Bestimmung direkt erfolgen.
Aufkohlungsverfahren nach Mc-Quaid-Ehn und Abschreckverfahren nach Bechet-Beaujard
Oxidationsverfahren nach Kohn und Direktbestimmung bei umwandlungsfreien Stählen
.