Materials Center Leoben Forschung GmbH

Gefüge- /Mikrostruktur & Materialfehleranalysen

Sie suchen ein Prüflabor für metallographische Analysen von metallischen Werkstoffen und Gefügeanalysen? Sie möchten den Reinheitsgrad Ihrer Werkstoffe analysieren? Insbesondere interessiert Sie das Gefüge von wärmebehandelter Bauteilen sowie deren Veränderungen durch Wärmeeintrag im Betrieb (z.B. Ausscheidungsbildung)? 

Dann sind Sie hier genau richtig! Die Auftragsmanager:innen und Expert:innen am MCL unterstützen Sie im Bereich der Metallographie, Gefügeanalyse und Materialfehlerbewertung.

Unsere Leistungen im Überblick:

  • Metallographie & lichtmikroskopische Gefügeanalysen
    zur Beurteilung des des mikrostrukturellen Aufbaues (Phasen, Ausscheidungen, Poren oder Risse).

  • Phasenanalysen / XRD (Röntgendiffraktometrie)
    Identifikation und Quantifizierung kristalliner Phasen – ideal zur Aufklärung von Umwandlungsvorgänge oder Texturen.

  • Hochauflösende Materialanalysen (REM)
    Detaillierte Mikrostruktur und Materialfehleranalysen bis in den Nanometerbereich.

  • CT (Computertomographie)
    3D-Bildgebung des Bauteilinneren ohne Zerstörung – zur Detektion von Lunkern, Rissen oder Einschlüssen.

  • SAM (Scanning Acoustic Microscopy)
    Akustische Mikroskopie zur Analyse von Delaminationen, Rissen oder Hohlräumen – insbesondere bei elektronischen Bauteilen.

Akkreditierte Messungen nach ISO/IEC 17025

Bestimmung des Restaustenitgehaltes nach ASTM E 975

Restaustenit: beeinflusst die Härte, Zähigkeit und Maßhaltigkeit von Bauteilen. Sein Gehalt wird gezielt kontrolliert, um die Lebensdauer, das Verformungsverhalten und die Qualität von wärmebehandelten Stählen zuverlässig zu steuern.

Vorteile:

  • Normgerechte Präzision – verlässliche und reproduzierbare Ergebnisse

  • Gezielte Werkstoffsteuerung – Kontrolle von Härte, Zähigkeit und Maßhaltigkeit

  • Qualitätssicherung – belastbare Daten für Freigabe und Prozesskontrolle

  • Prozessoptimierung – Grundlage für Wärmebehandlungen und Verzugskontrolle

Anwendungen:

  • Prüfung von wärmebehandelten Stählen

  • Produkt- und Prozessentwicklung

  • Schadensanalyse von Bauteilen

  • Validierung von Materialmodellen für Simulationen

Unsere Dienstleistungen im Detail

Metallographie & lichtmikroskopische Gefügeanalysen

Lichtmikroskopie - Gefügecharakterisierung

Charakterisierung des Gefüges bzw. des mikrostrukturellen Aufbaues von Strukturbauteilen und funktionalen Komponenten.

Unsere Schwerpunkte / Kompetenzen

  •  Gefügedarstellung und -dokumentation
  • Umfassendes Spektrum an Ätzverfahren (chemisch und elektrochemisch) für Stähle, Nichteisenmetalle, Hartmetalle, …
  • Beurteilung nach unterschiedlichsten Normen

    • Reinheitsgraduntersuchungen nach DIN 50602, ASTM E45, DIN EN 10247 und ISO4967
    • Beurteilung Karbidzeiligkeit und Karbidnetz nach SEP 1520
    • Korngröße nach DIN EN ISO 643 und ASTM E112
    • Randentkohlung nach DIN EN ISO 3887

     

Phasenanalysen / XRD (Röntgendiffraktometrie)

Phasenanalysen / XRD (Röntgendiffraktometrie)

Qualitative und quantitative Phasenanalyse

Röntgenographische Bestimmung von Phasenaufbau und Strukturparametern bei Raumtemperatur (teilweise im Rahmen der Akkreditierung nach EN ISO 17025)

  • Qualitative und quantitative Phasenanalyse (inkl. Rietveldmethode)

  • Ermittlung Gitterparameter (Gitterkonstanten, Defektdichte, Kristallitgröße)

  • Bestimmung des Restaustenitgehaltes nach ASTM E 975 (im Rahmen der Akkreditierung) oder mittels Rietveldmethode (Labor und vor-Ort)

  • Analyse von Welligkeiten, Reflektometrie z.B. an mikroelektronischen Bauteilen

  • Untersuchung von Metallen, Keramiken, Beschichtungen

Hochtemperatureigenschaften und Phasenumwandlung

Bestimmung von Phasen, Phasenumwandlungen, Strukturparametern und Eigenspannungen bei erhöhten Temperaturen sowie unter verschiedenen Atmosphären.

  • Bestimmung von kristallographischen Strukturparametern als Funktion der Temperatur
  • Bestimmung von Phasenumwandlungen wie z.B. magnetische Umwandlungen und Gitterumwandlungen, Schmelz-, Glasübergangstemperaturen
  • Verfolgung von Phasenänderungen infolge von Glühprozessen
  • Detektion von Phasenreaktionen (z.B. Oxidation, Zersetzung)
SAM (Scanning Acoustic Microscopy)

SAM (Scanning Acoustic Microscopy)

Die Scanning Acoustic Microscopy (SAM) ermöglicht eine zerstörungsfreie Untersuchung innerer Strukturen und Defekte in Materialien und elektronischen Bauteilen. Durch die Nutzung von Ultraschallwellen können Delaminationen, Risse und Einschlüsse mit hoher Tiefenauflösung detektiert werden. Diese Technik ist besonders wertvoll für die Qualitätskontrolle und Zuverlässigkeitsanalyse in der Mikroelektronik und Werkstoffprüfung.

  • Zerstörungsfreie ultraschallbasierte Bildgebung.
  • Rekonstruktion von inneren Strukturen sowie von Defekten.

Unsere Schwerpunkte/Kompetenzen

  • Schadensuntersuchungen
  • Untersuchen von Bauteilen und Werkstoffen 
  • Soll/Ist-Vergleiche
CT (Computertomographie)

Computertomographie (CT)

Die Computertomographie (CT) erlaubt eine dreidimensionale, zerstörungsfreie Analyse des inneren Aufbaus von Bauteilen und Materialien. Sie liefert präzise Informationen über Poren, Risse und Strukturfehler, die mit konventionellen Methoden oft nicht zugänglich sind. Dadurch trägt die CT wesentlich zur Qualitätskontrolle, Prozessoptimierung und Zuverlässigkeitsbewertung in der Material- und Elektronikforschung bei.

  • Zerstörungsfreie röntgenbasierte 3D-Bildgebung.
  • Rekonstruktion von Volumen, inneren Strukturen sowie von Defekten.

Unsere Schwerpunkte/Kompetenzen

  • Schadensuntersuchungen
  • Untersuchen von Bauteilen und Werkstoffen 
    • Schweißnahtprüfungen auf Poren, Einschlüsse, Bindefehler, etc.
    • Verbindungstechnologie Analyse (Poren, Risse, Geometrie, etc.) 
    • Überprüfung von additiv gefertigten Bauteilen (Porositäten)
  • Soll/Ist-Vergleiche
Hochauflösende Materialanalysen

Hochauflösende Elektronenmikroskopie

  • Hochauflösende Gefügecharakterisierung mit Auflösungen bis zu 1.000.000x.

  • Unterschiedliche Elektronen- und Ionen-Kontrastes, EBSD Kristallinformationsmessung

  • Messung der Kristallstruktur mittels EBSD vom cm Bereich bis hin zu 20-30nm kleinen Strukturen

  • Vermessung der lokalen chemischen Zusammensetzung sowie Elementverteilungen und Partikelanalysen (EDX, WDX, RFA, FIB-SIMS (TOF))

Insitu - Temperatur-Umwandlungs-Analytik

Hochauflösende Dokumentation der Umwandlungskinetik einzelner Phasenfraktionen.

  • Insitu Heiz- und Kühlexperimente im Rasterelektronenmikroskop.

  • Temperaturbereich -180°C bis 1045°C

  • Heizraten:-

    • 180°C bis 400°C max. 20°C/min
      250°C bis 1045 °C max. 250°/min

  • Temperaturabhängige Eigenspannungsmessung an Beschichtungen.

  • Analytik mit unterschiedlichen Detektoren (u.a. EBSD).

3D Gefüge- und Konturanalysen

Hochauflösende 3-dimensionale Darstellung und Vermessung von Konturen oder Gefügeebestandteilen.

 

Unsere Schwerpunkte / Kompetenzen

  • 3D-Topographie von Konturen, Schädigungen u.ä. inkl. Vermessung im mm bis sub-μm Bereich.

  • 3D- Tomographie von Gefügebestandteilen durch die Slive&View-Methode inkl. Vermessung der lokalen Chemie und Struktur.

  • Unterschiedliche Elektronen- und Ionen-Kontrastes, EBSD Kristallinformationsmessung, 3D chemische Elementverteilungen und Tiefenprofilen (EDX, EBSD und FIB-SIMS (TOF))

Mikrostruktur und Fehleranalysen - Ihre Ansprechpartner

Dr. Angelika Spalek Service Solution Managerin

Bernhard Sartory Service Solution Manager

Ing. Robert Peissl Service Solution Manager