Metallographie Forum

[Sanniel]

Hallo, ich bin quasi ganz neu im Forum und habe gleich mal eine Frage. Ich hoffe, ich habe das richtige Unterforum gewählt.

Ich habe Rohre aus Siliciumcarbidmaterial. Diese werden in Industrieöfen eingesetzt. Darauf bilden sich normalerweise Schichten auf der äußeren Oberfläche aus, durch Korrosion. Ich möchte nun gerne die Dicke dieser Schichten, bzw. des Grundmaterials, zerstörungsfrei bestimmen. Da fiel mir die Schichtdickenmessung per Ultraschall ein. Meine Werkstoffkundevorlesung ist nun leider schon eine Weile her, deswegen hätte ich ein paar grundlegende Fragen:

1. Kann man diese Schichten, die aus Gläsern und Siliciumcarbid bestehen, damit messen? Die Oberfläche dieser Schicht wird sehr unregelmäßig und rau sein. Stellt das ein Problem dar?

2. Viel eher interessiert mich die Schicht darunter, also das Grundmaterial. Eigentlich wird ja ein Schall ausgesandt und dort, wo sich eine Schicht ändert reflektiert. Anhand von Wellenlänge und verstichener Zeit Aussenden-Empfangen wird die Schichtdicke ermittelt. Geht das auch mit der darunter liegenden Schicht?

3. Gibt es vllt noch andere transportable, zerstörungsfreie und relativ einfach zuhandhabende Möglichkeiten diese Schichtdicken zu bestimmen?

4. Die Schichten enthalten uU Gasblasen, das könnte schon ein Problem sein oder?

Vielen Dank schon mal!

MFG Sanniel

[Boromir]

[Sanniel]

Hallo!

Ersteinmal danke für die Antwort.

Naja, Korrosion kann ja vieles sein. Zum Beispiel kann eine solche Korrosionsschicht auch Blasen beinhalten, das kommt ganz auf die Ofenatmosphäre und evtl eingeschleppte Störstoffe an. Im Idealfall bildet sich aber die, wie du sagtest, schwarze SiO_2 Schicht:) Aber nun ja, es heißt ja Idealfall ...

Aber zurück zum Problem. Eigentlich interessiert mich ja das Grundmaterial, da die Schichtdicke der Korrosionsschicht aufgrund der o.g. Blasen nicht aussagekräftig genug ist, was die Lebensdauer angeht.

Ich könnnte ja einfach von der anderen Seite heran gehen. Wäre zwar ein größerer Aufwand, da man die Rohre dazu ausbauen müsste, aber da sollte keine Korrosionsschicht existieren. Das würde die Messung mittels Ultraschall schon einfacher gestalten oder? Also was das Ankoppeln, die Oberflächenbeschaffenheit usw angeht. Und ich hätte eben gleich die Restdicke meines Rohres, ohne irgendwie aus der Korrosionsschicht herauszuoraklen ...

Wie steht es mit diversen Verschmutzungen auf der Oberfläche? Da denke ich so im Beriech der Stäube und ähnlicher Ablagerungen ... Haben die einen Einfluss?

MFG Anne

[Boromir]

vermutlich wird die messung "von innen" die sichere methode sein. solange der durchmesser des rohres groß genug ist. in wie weit stäube einen einfluss haben weiss ich nicht genau. aber ich vermute das der einfluss gering ist.
wichtig wäre eventuell das Gel zwischen prüfkörper/Sonde. man nimmt oft den (billigen) tapetenkleister. ob der hier die allererste wahl sein sollte lasse ich mnal im raum stehen. wenn die rohre noch genutzt werden sollten sollte eventuell auf ein möglichst rückstandsfrei abwischbares gel zurückgegriffen werden.

P.s.: ich bin mir nach wie vor nicht sicher ob man das wirklich schallen kann. vielleicht doch mal wie oben beschrieben einen hersteller kontaktieren?
über rückmeldung und endgültige lösung der herrausforderung würde ich mich freuen.

lg
Boro
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Gruß
Boromir Fischer
- Metallographie Forum -

[Sanniel]

Hmm, warum sollte man es nicht schallen können? Ist die Ultraschallprüfung denn nicht für alle schallleitenden Stoffe geeignet? Also fest und flüssig?

Stimmt, als Kontaktgel sollte man etwas nehmen, dass man rückstandsfrei entfernen kann .... ich weiß nicht was Tapetenkleister hinterlässt, wenn er verbrennt...

Nachtrag: Ich habe mal eben ein bißchen recherchiert was den Einsatz von US angeht:

http://www.eltrotec.com/db/pdf/Ultraschall_Anwendungen.pdf

Folie Nummer 7.

Hätte mich auch gewundert, wenn es nicht gehen sollte. Aber ich bleib zur Sicherheit mal dran:)

[Slartibartfast]

Hallo Freunde,

denkt daran, dass ihr für Schichtdickenmessungen mit US die Schallgeschwindigkeiten kennen oder mit Referenzproben bekannter Dicke arbeiten müsst. Für Carbide sicher kein Problem, aber für Korrosionsprodukte unbekannter Zusammensetzung... -oder kennt ihr die?
Ansonsten schaut 'mal unverbindlich bei www.atp-messtechnik.de rein. Nur zur Inspiration...

herzlichst mit kosmischen Grüßen

Slartibartfast

[Sanniel]

Ja klar, das ist Vorraussetzung. Ich habe auch schon versucht die Schallgeschwindigkeit in SiC zu berechnen. Allerdings gibt es da eine Vielzahl von verschiedenen Formeln. Das ist manchmal verwirrend. Aber eigentlich ist das kein Problem.

Da hast du recht, von den Korrosionsprodukten kennt man die natürlich nicht und wird sie wohl wahrscheinlich auch nicht ermitteln können.

Aber die Messung der Korrosionsschichtdicke ist so der so nicht das gelbe vom Ei, da sie nichts über die Lebensdauer aussagt. Deswegen habe ich den Gedanken schon verworfen und bevorzuge eher die Restdicke des Grundmaterials.

Probleme macht noch das Koppelmittel. Es müsste etwas sein, dass entweder nicht korrosiv wirkt bei höheren Temperaturen (<1000°C) oder sich mit einfachen Mitteln komplett rückstandsfrei entfernen lässt.

[Kaatz]

Vielleicht möchtest du dazu ja mal die Experten von der DGZFP befragen?
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Administrator - Metallographie Forum -

[Sanniel]

Das ist wahrscheinlich die beste Idee ... eh wir hier Jahrelang rumorakeln ...