Zerstörungsfreie Materialcharakterisierung, ein Aufgabenfeld mit großen Entwicklungspotentialen

Ein neues Feld stellt die Korrelation zerstörungsfrei gemessener Prüfgrößen zu mechanisch technologischen Kennwerten dar, die per Definition zerstörend an Werkstoffproben ermittelt werden und Aussagen über den Werkstoff im Versagensbereich liefern. Die Verfahren der zerstörungsfreien Materialcharakterisierung ermöglichen diese Messungen on-line in einen Fertigungsprozeß zu integrieren. Wegen der Komplexität des Zusammenhanges zwischen gemessenen physikalischen Größen, der Mikrostruktur des Werkstoffes und den tatsächlich zu ermittelnden Werkstoffeigenschaften, genügt oft nicht, die Anwendung eines Prüfverfahrens, sondern es sind auf verschiedenem Wege ermittelte Informationen z.B, elastische und magnetische Eigenschaften zur Lösung eines Prüfproblems zu verknüpfen.

Wichtige Impulse für die Entwcklung der zerstörungsfreien Materialcharakterisierung ergeben sich aus der Entwicklung neuer Werkstoffe mit teilweise sehr komplexen Strukturen. Zerstörungsfreie Verfahren können hier wertvolle ergänzende Informationen mit den im Werkstofflabor etablierten zerstörenden und mikroskopischen Techniken liefern. Dies gilt insbesondere auch für solche hochauflösenden zerstörungsfreien Verfahren, wie die Akustomikroskopie, die Wirbelstrom- und Barkhausenmikroskopie sowie die Mikrothermographie.

Es ist der Wunsch vieler Anlagenbetreiber durch zerstörungsfreie Prüfungen Aussagen über den Werkstoffzustand zu erhalten. Ziel ist eine möglichst vollständige Ausnutzung der Werkstoffe bei maximaler Anlagensicherheit. Auch hierzu kann die zerstörungsfreie Materialcharakterisierung einen Beitrag leisten. Allerdings sind belastbare Aussagen beim derzeitigen Entwicklungsstand der Prüftechnik oft nur mit Einschränkugen zu erhalten und erfordern in der Regel eine genaue Kenntnis der Vorgeschichte des Werkstoffes.

In einem Übersichtsbeitrag sollen der Stand und die Entwicklungperspektiven für die Anwendung der zerstörungsfreien Werkstoffcharakterisierung zur Werkstoffentwicklung in den Werkstofflabors, zur Überwachung von Fertigungsprozessen und zur Einschätzung des Zustandes im Betrieb befindlicher Anlagen beschrieben werden.

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