Metallurgische Untersuchung.

Die metallurgische Untersuchung umfasst die Analyse von Metallen und Legierungen, um deren Zusammensetzung, Struktur und Eigenschaften zu bestimmen. Ziel ist es, die Qualität, Leistungsfähigkeit und mögliche Ursachen für Schäden oder Verschleiß festzustellen.

Es gibt verschiedene Arten der metallurgischen Untersuchung, darunter:

• Visuelle und mikroskopische Untersuchung (einschließlich Licht- und Elektronenmikroskopie)
• Chemische Analyse (Elementzusammensetzung)
• Härte- und Festigkeitsbestimmungen
• Fehleranalyse bei Schäden oder Defekten

Warum metallurgische Schadensanalyse?

Ein unerwarteter Bruch, Riss oder eine Verformung in einem Metallbauteil kann erhebliche Auswirkungen auf die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit von Anlagen haben. Die metallurgische Schadensanalyse – auch als „metallurgische Fehleruntersuchung” bekannt – deckt genau auf, was schiefgelaufen ist.

Typische Fragen, die dabei beantwortet werden, sind:

• Liegt Materialermüdung vor?
• Wurde die richtige Stahlgüte und das richtige Schweißgut verwendet?
• Gibt es Herstellungsfehler oder Spannungskonzentrationen?
• Welchen Einfluss hatten Korrosion, Hitze oder Belastungen?

Bei EMHA geht es bei der metallurgischen Forschung nicht nur um technische Analysen, sondern vor allem um die praktische Anwendbarkeit. Die Ergebnisse werden übersichtlich dargestellt und in konkrete Empfehlungen umgesetzt, damit Kunden Prozesse verbessern, Schäden verhindern und Haftungsansprüche begründen können.

EMHA B.V. ist in Branchen wie Schifffahrt, Energie, Maschinenbau, Prozessindustrie und Offshore tätig und unterstützt Kunden bei der Qualitätskontrolle, Problemlösungen und der Verlängerung der Lebensdauer kritischer Komponenten.

Zerstörende vs. zerstörungsfreie Prüfung

Es gibt zwei Hauptmethoden der metallurgischen Prüfung: zerstörungsfreie und zerstörende Prüfung.

• Zerstörungsfreie Prüfung (NDT)

Bei dieser Methode bleibt das Bauteil intakt. Techniken wie Ultraschallprüfung, Magnetprüfung oder Röntgenprüfung ermöglichen es, innere und äußere Fehler zu erkennen, ohne das Material zu beschädigen. Der Vorteil besteht darin, dass das Bauteil danach weiterhin verwendet werden kann, aber die Informationen sind oft begrenzt, insbesondere hinsichtlich der inneren Mikrostruktur oder der chemischen Zusammensetzung.

• Zerstörende Prüfung (DT)

Dabei wird eine Probe aus dem Bauteil entnommen oder das Bauteil selbst physisch bearbeitet oder zerschnitten. Dies ermöglicht eingehende Analysen wie metallografische Untersuchungen, Zugversuche, Härtemessungen und chemische Analysen. Da das Material beschädigt oder zerstört wird, ist das Bauteil nach der Prüfung oft nicht mehr verwendbar.

Warum EMHA sich oft für zerstörende Prüfungen entscheidet

In vielen Fällen entscheidet sich EMHA B.V. für zerstörende Prüfungen, da diese Methode das vollständigste und zuverlässigste Bild des Materialverhaltens, der inneren Struktur und der tatsächlichen Ursache von Schäden oder Ausfällen liefert. Insbesondere bei Fehleranalysen oder Qualitätskontrollen kritischer Bauteile ist es unerlässlich, nichts dem Zufall zu überlassen. Mit zerstörenden Prüfungen kann EMHA mit hoher Sicherheit feststellen, ob das Material die erforderlichen Spezifikationen erfüllt und was die Ursache für etwaige Probleme ist.

Das metallurgische Labor von EMHA

In unserem voll ausgestatteten metallurgischen Labor in Hendrik-Ido-Ambacht führt wir verschiedene Materialprüfungen durch, darunter:

• Mikroskopische Untersuchung von Materialstrukturen
• Härteprüfungen (z. B. Brinell, Vickers, Rockwell)
• Chemische Analyse mittels Spektrometrie oder Nasschemie
• Bruchflächenanalyse (Fraktographie)

Neben der Arbeit im Labor bietet EMHA auch Vor-Ort-Inspektionen an. Dies ist ideal, wenn die Demontage oder der Transport großer, schwerer oder kritischer Teile aufwendig und kostspielig ist. Dank mobiler Mess- und Prüfgeräte können viele Tests direkt vor Ort durchgeführt werden.

Praktische Beispiele:

Beispiel:

Inspektion eines Schiffsschraubenpropellers im Trockendock

Bei der regelmäßigen Wartung wurden Schäden an den Propellerblättern eines Frachtschiffs festgestellt. EMHA führte vor Ort Härteprüfungen und eine Sichtprüfung durch, um festzustellen, ob Materialermüdung oder Kavitation die Ursache war. So konnte sofort festgestellt werden, ob eine Reparatur oder ein Austausch erforderlich war, wodurch unnötige Verzögerungen vermieden wurden.

Schadensuntersuchung an Turbinenschaufeln in einem Kraftwerk

Während einer geplanten Abschaltung wurden Anomalien an Turbinenschaufeln festgestellt. EMHA entnahm vor Ort kleine Proben für zerstörende Prüfungen im Labor, während mit tragbaren Geräten Härteprüfungen und Sichtprüfungen durchgeführt wurden. So konnte der größte Teil der Anlage in Betrieb bleiben und die Ursache – thermische Ermüdung – schnell identifiziert werden.

Vor-Ort-Analyse eines Schweißnahtbruchs an einem Offshore-Kranarm.

Ein Kranarm auf einer Offshore-Plattform wies Risse in einer kritischen Schweißnaht auf. EMHA begab sich zum Standort, um den Bruch zu analysieren. Durch die Begutachtung des Schadens vor Ort und die sofortige Entnahme von Proben konnte schnell ein Reparaturplan erstellt und kostspielige Ausfallzeiten minimiert werden.

Untersuchung des Verschleißes an Pumpenwellen in der Prozessindustrie.

In einer Chemiefabrik wurde ein übermäßiger Verschleiß an Pumpenwellen festgestellt. EMHA führte vor Ort Messungen der Härte, eine Sichtprüfung des Oberflächenzustands und eine Untersuchung der Materialstruktur durch. Die Analyse ergab, dass der Verschleiß durch eine falsche Materialauswahl in Kombination mit abrasiven Partikeln im Flüssigkeitsstrom verursacht wurde. Dank der sofortigen Diagnose konnte die Fabrik auf ein haltbareres Material umsteigen.

Mit diesem Ansatz kombiniert EMHA die Schnelligkeit und Flexibilität der Vor-Ort-Untersuchung mit der Tiefe von Laboranalysen, wodurch Ausfallzeiten begrenzt werden und Kunden schnell Klarheit über die Ursache und Lösung von Materialproblemen erhalten.

Stahlqualität

Die Qualität des Stahls bestimmt maßgeblich die Leistungsfähigkeit einer Konstruktion oder Maschine. Eine schlechte Stahlqualität oder eine falsche Materialauswahl kann zu vorzeitigem Versagen führen.

Stahl ist eine Legierung aus Eisen und Kohlenstoff, die häufig mit anderen Legierungselementen wie Chrom, Nickel, Molybdän oder Mangan ergänzt wird. Die spezifische Zusammensetzung und Wärmebehandlung bestimmen die mechanischen Eigenschaften, die Korrosionsbeständigkeit und die Verschleißfestigkeit. In der metallurgischen Forschung werden die Qualität und Eignung des Stahls unter anderem durch chemische Analysen, die Bestimmung der Mikrostruktur und Härtemessungen ermittelt.

Klassifizierung von Stahlsorten

Manchmal gibt es Streitigkeiten über die Qualität oder Herkunft einer Stahlsorte. In diesem Fall untersucht EMHA die Mikrostrukturen des Stahls unter dem Mikroskop. Auf der Grundlage dieser Analyse kann eine Klassifizierung vorgenommen werden: Es wird genau bestimmt, um welche Stahlsorte es sich handelt, einschließlich der damit verbundenen Eigenschaften und Legierungselemente.

Dies ist wichtig, da eine korrekte Klassifizierung:

• Aufzeigt, ob das Material den in Verträgen, Normen (z. B. EN, ASTM) oder technischen Zeichnungen festgelegten Spezifikationen entspricht.
• Die Eignung für die Anwendung bestätigt – beispielsweise, ob der Stahl hohen Belastungen, Verschleiß oder korrosiven Bedingungen standhalten kann.
• Die Ursachen für Schäden oder Ausfälle identifiziert, wenn sich herausstellt, dass die falsche Stahlsorte verwendet wurde.
• Unterstützung bei rechtlichen oder haftungsrechtlichen Fragen bietet, beispielsweise bei Lieferstreitigkeiten oder Gewährleistungsansprüchen.

Auf diese Weise hilft EMHA ihren Kunden Streitigkeiten zu schlichten oder zu verhindern und technisch und rechtlich fundierte Entscheidungen zu treffen.

Stahlmikrostruktur

Die Mikrostruktur von Stahl ist die innere Struktur des Materials, die unter dem Mikroskop sichtbar ist. Diese Struktur besteht aus verschiedenen Phasen und Kornformen, wie Ferrit, Perlit, Bainit, Martensit oder Austenit. Das Verhältnis und die Form dieser Phasen werden durch die chemische Zusammensetzung des Stahls, die Abkühlgeschwindigkeit nach dem Erhitzen und eventuelle Wärmebehandlungen bestimmt.

Die Mikrostruktur bestimmt die mechanischen und physikalischen Eigenschaften des Stahls, wie zum Beispiel:

• Festigkeit und Härte (zum Beispiel ist Martensit sehr hart, Ferrit ist weicher und zäher)
• Zähigkeit (Bruchfestigkeit)
• Verschleißfestigkeit
• Korrosionsbeständigkeit
• Ermüdungsverhalten (wie das Material auf zyklische Belastung reagiert)

In der metallurgischen Forschung untersucht EMHA die Mikrostruktur, um unter anderem Folgendes festzustellen:

• Ob die Wärmebehandlung korrekt durchgeführt wurde
• Ob Spannungskonzentrationen oder Versprödungen aufgetreten sind
• Ob Schweißverbindungen korrekt ausgeführt wurden
• Ob sich Ermüdungsrisse entwickeln

Ein gutes Verständnis der Mikrostruktur ermöglicht es, die Leistungsfähigkeit von Stahl vorherzusagen und zu optimieren sowie Probleme frühzeitig zu erkennen.

Industrielle Anwendungen der metallurgischen Schadensuntersuchung

Das Fachwissen von EMHA wird häufig in den folgenden Bereichen in Anspruch genommen:

• Schifffahrt und Offshore
• Öl und Gas
• Tiefbau
• Krane und Schwermaschinen

In diesen Branchen sind die technischen und wirtschaftlichen Interessen erheblich. Schäden an kritischen Komponenten können zu längeren Ausfallzeiten, hohen Reparaturkosten und in einigen Fällen zu gefährlichen Situationen führen. Die metallurgische Schadensuntersuchung spielt daher eine entscheidende Rolle, weil sie:

• Sicherheit gewährleistet: Defekte, beispielsweise an Schiffswellen, Offshore-Konstruktionen oder Hebezeugen können zu Unfällen führen. Eine frühzeitige Erkennung und Analyse verhindert Risiken für Personal und Umwelt.
• Hohe Kosten verhindert: Die rechtzeitige Diagnose von Materialproblemen ermöglicht gezielte Reparaturen und vermeidet teure Ersatzbeschaffungen oder längere Ausfallzeiten.
• Die Haftung begründet: Im Falle einer Beschädigung oder eines Ausfalls kann durch metallurgische Untersuchungen festgestellt werden, ob die Ursache im Material, in der Konstruktion, in der Herstellung oder in der Verwendung liegt, was für Gerichts- und Versicherungsverfahren von entscheidender Bedeutung ist.
• Unterstützt die Prävention – Die Analyse von Verschleiß- oder Rissmustern liefert wertvolle Erkenntnisse, um zukünftige Schäden zu vermeiden, beispielsweise durch Materialauswahl, Konstruktionsänderungen oder verbesserte Wartung.

Dank dieses Ansatzes hilft EMHA ihren Kunden in anspruchsvollen Branchen, ihre Anlagen sicher, zuverlässig und kosteneffizient zu halten.

Marine & Offshore

Offshore-Anlagen sind extremen Umwelt- und mechanischen Belastungen ausgesetzt. Salzwasserkorrosion, zyklische Belastungen und große Temperaturschwankungen können zu vorzeitigem Materialversagen führen. EMHA verwendet metallurgische Schadensanalysen, um festzustellen, ob ein Ausfall durch Materialermüdung, falsche Stahlwahl oder Herstellungsfehler verursacht wurde.

Typische Offshore-Anwendungen:

• Analyse gebrochener Bolzen
• Untersuchung von gerissenen Schweißnähten
• Inspektion von defekten Verankerungskomponenten
• Untersuchung von beschädigten Hebevorrichtungen

Die Ergebnisse dieser Untersuchung tragen zu einer besseren Materialauswahl, zur Einhaltung der Anforderungen der Klassifikationsgesellschaft und zu einer fundierten Ursachenanalyse nach Zwischenfällen bei.

Öl & Gas

Anlagen im Öl- und Gassektor arbeiten unter hohem Druck, bei extremen Temperaturen und oft in korrosiven Umgebungen. Materialschäden können zu Produktionsausfällen, Umweltschäden oder Sicherheitsrisiken führen. EMHA führt metallurgische Untersuchungen durch, um festzustellen, ob Schäden auf Korrosion, Wasserstoffversprödung, Ermüdung oder falsche Wärmebehandlung zurückzuführen sind.

Typische Anwendungsbereiche:

• Analyse von gebrochenen Hochdruckrohren
• Untersuchung von Rissbildungen in Wärmetauschern
• Inspektion von Ventilen und Flanschen auf Korrosion oder Verschleiß
• Untersuchung von gebrochenen Bohr- und Pumpenteilen

Mit diesen Analysen trägt EMHA dazu bei, Ausfallzeiten zu begrenzen, Umweltvorfälle zu verhindern und die Zuverlässigkeit kritischer Anlagen zu erhöhen.

Bauwesen

In Brücken, Schleusen, Kränen und anderen Bauwerken werden Metallbauteile oft über viele Jahre hinweg unter hoher Belastung und wechselnden Witterungsbedingungen eingesetzt. Schäden können erhebliche Folgen für die Sicherheit und die Infrastruktur haben. EMHA untersucht, ob Materialalterung, Ermüdungsrisse oder Korrosion die Ursache für Defekte sind.

Typische Anwendungsbereiche:

• Untersuchung von Rissbildungen in Brückenkonstruktionen
• Analyse von Schraubverbindungen in Schleusen und Wehren
• Prüfung beweglicher Teile auf Verschleiß und Metallermüdung
• Prüfung von Stahlverkleidungen und Führungssystemen

Die Ergebnisse bilden die Grundlage für gezielte Wartungs- und Austauschpläne und tragen zur Verlängerung der Lebensdauer der zivilen Infrastruktur bei.

Krane und Schwerlastmaschinen

Kran- und Hebeanlagen, Bagger und andere Schwerlastmaschinen sind hohen dynamischen Belastungen ausgesetzt. Überlastung, Ermüdung oder falsche Materialauswahl können zu schweren Schäden und Ausfallzeiten führen. EMHA analysiert Brüche, Verschleiß und Verformungen, um die tatsächliche Ursache zu ermitteln.

Typische Anwendungsbereiche:

• Untersuchung von gebrochenen Hebehaken oder Ketten
• Analyse der Rissbildung in Ausleger- oder Rahmenkonstruktionen
• Inspektion verschlissener Zahnräder und Lager
• Untersuchung von Brüchen in Hydraulikkomponenten

Mit den Ergebnissen trägt EMHA dazu bei, Ausfallzeiten zu minimieren, die Sicherheit von Hebevorgängen zu gewährleisten und die Lebensdauer von Maschinen zu verlängern.

Warum EMHA für metallurgische Analysen wählen?

EMHA – Spezialist für metallurgische Schadensuntersuchungen

Kunden entscheiden sich für EMHA aufgrund der einzigartigen Kombination aus Laborkompetenz und mobiler Einsatzfähigkeit. Mit einem eigenen metallurgischen Labor in Hendrik-Ido-Ambacht und der Möglichkeit, Analysen vor Ort durchzuführen, liefert EMHA schnelle und genaue Ergebnisse.

Unsere erfahrenen Materialwissenschaftler verfügen über fundierte Kenntnisse in der Stahl- und Schweißforschung und setzen Forschungsergebnisse in klare, unabhängige Berichte um – geeignet sowohl für technische Entscheidungsträger als auch für rechtliche Prozesse wie Schiedsverfahren, Schadensersatzansprüche und Versicherungsfragen.

Komplette Schadensuntersuchung von A bis Z

EMHA kümmert sich um den gesamten Prozess: von der Sicherung der Proben vor Ort über umfangreiche Laboranalysen bis hin zur Erstellung eines klaren Berichts mit Empfehlungen. Wir arbeiten schnell, sorgfältig und transparent, damit Ausfallzeiten auf ein Minimum reduziert werden.

Was bietet EMHA?

• Schnelle und zuverlässige Diagnose
• Klare Berichte, die für jeden verständlich sind
• Beratung zur Vermeidung von Wiederholungen
• Einsatz vor Ort bei akuten Störungen oder Zwischenfällen

Branchen

Wir arbeiten für die maritime Industrie, Offshore, Petrochemie, Tiefbau und Maschinenbau.

Typische untersuchte Komponenten:

Kurbelwellen, Zahnräder, Federn, Bolzen, Befestigungselemente, Stahl- und Aluminiumkonstruktionen, Antriebswellen, Getriebeteile, Plattenfelder, Schweißkonstruktionen, Lager, Lagerbuchsen, Laufräder und Stahlseile.

Die metallurgische Untersuchung liefert auch wertvolle Erkenntnisse bei Schäden, die durch unsachgemäßen Gebrauch, Überlastung, falsche Montage oder mangelhafte Wartung verursacht wurden. EMHA ermittelt, ob Materialfehler, Ermüdung, Korrosion, Überhitzung oder Produktionsfehler die Ursache sind, so dass Unternehmen gezielte Maßnahmen ergreifen und zukünftige Schäden verhindern können.

Interessiert an metallurgischen Analysen? Kontaktieren Sie EMHA

Haben Sie mit Materialproblemen, defekten Bauteilen oder Streitigkeiten über die Verwendung von Materialien zu kämpfen? Dann ist eine metallurgische Schadensuntersuchung durch EMHA der richtige Schritt. Wir bieten:

• Schnellen Einblick in die Ursachen von Schäden
• Unabhängige und technisch fundierte Beratung
• Übersichtliche Berichte, auch für Gerichtsverfahren geeignet

Kontaktieren Sie uns für eine unverbindliche Einführung in unser Dienstleistungsportfolio. Sehen Sie sich unsere Projekte auf unserer Website an oder fordern Sie direkt eine metallurgische Analyse an.