DE824566C

DE824566C - Method and device for material testing of metallic or metal-containing materials

Info

Publication number: DE824566C
Application number: DEB8586A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Rudolf Boeklen
Original assignee: RUDOLF BOEKLEN DR ING
Current assignee: RUDOLF BOEKLEN DR ING
Priority date: 1950-08-05
Filing date: 1950-08-05
Publication date: 1952-01-21

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Werkstoffprüfung metallischer oder Metall enthaltender Materialien Eine vergrößerte Betrachtung der Oberfläche metallischer oder Metall enthaltender Werkstoffe gibt bekanntlich einen Einblick in die Oberflächenrauheit, in Verbindung mit polierten und geätzten Schiffen in den Kristallaufbau.Process and device for testing metallic or metal materials containing materials An enlarged view of the metallic surface or materials containing metal is known to give an insight into the surface roughness, in connection with polished and etched ships in the crystal structure.

Zur Bestimmung der Rauheit, für die im allgemeinen die größte oder mittlere Rillentiefe als Maß herangezogen wird, wurden Geräte entwickelt, die auf dem Prinzip des ./\btastens, Überfahrens Imit einem Fühlstift, der Lichtreflexion, des Lichtschnittes oder anderen aufgebaut sind, deren Nachteil jedoch in der EZostspieligkeit der Einrichtung, deren zeitraubender Anwendung und Empfindlichkeit liegt. Eine andere Verwendung dieser Geräte ist im allgemeinen nicht möglich. To determine the roughness for which, in general, the largest or average groove depth is used as a measure, devices have been developed that on the principle of touching, driving over with a feeler pen, the reflection of light, the light section or others are built up, but their disadvantage is that they are costly the facility whose time-consuming application and sensitivity lies. Another Use of these devices is generally not possible.

Zur Gefügeanalyse se werden Milrroskope., Meß -projektoren oder ähnliche optische Geräte verwendet, bei denen jedodh eine an Fachkräfte gebundene, umständliche Schliffherstellung, die wieder besondere Einrichtungen erfordert, notwenig list. Microscopes, measuring projectors or the like are used for structural analysis Optical devices are used, which, however, involve a cumbersome task tied to specialists Cut production, which again requires special facilities, is necessary cunning.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, mit dem in Kürze und ohneSchliffherstellung unter Verwendung von heute meist vorhandenen optischen Einrichtungen die Oberflädhenrauheit, ferner, wenn auch keine vollständige, so doch eine technologisch oft brauchbare Werkstoffanalyse durchgeführt werden kann. Das Verfahren ermöglicht es, in den meisten Fällen Aussagen über den Werkstoff zu machen, wie sie bisher in so kurzer Zeit, nämlich in Minuten, und so einfach nicht möglich waren. The invention relates to a method with which in brief and without grinding using the optical devices that are mostly available today the surface roughness, furthermore, if not complete, at least a technological one often useful material analysis can be carried out. The procedure enables it is in most cases to make statements about the material, as they have been up to now in such a short time, namely in minutes, and were simply not possible.

Das neue Verfahren besteht in der unmittelbaren Beobachtung oder Ausmessung der Oberflächenunebenheiten bei geeigneter Vergrößerung und Beleuchtung unter Zuhilfenahme von Vergleichs bildern, die bei ähnlicher Beleuchtung und an ähnlichen Materialien lhergestellt wurden. Zur Verdeutlichung der Erkennbarlseit der Oberflächenbestandteile sieht Edas Verfahren vor, daß deTn Prüfling eine Verformung aufgezwungen wird, wobei sich weiche Gefügebestandteile stärker und andersartig verändern als härtere, so daß sich die weicheren einzeln oder in Gruppen nach Größe, Form, Häufigkeit usw. ilm Gefügeverband erkennen und analysieren lassen. Die Verformung kann bei dünnen Proben in einfachem Biegen oder Verdrehen bestehen,, hei dickeren werden mit Vorteil die Aufwerfungen mit herangezogen, die in der Umgebung von Stempeleindrücken entstehen. Auch die Deutung von Gebieten, die den verformten Werkstoff vom ursprünglich vorhandenen abgrenzen, wie z. B. die Entfernung der ersten sichtbaren Aufrauhungen von einem Eindrucksrand oder sonstigen markanten Stellen, ferner Konstrulktionen und Bereehnungen, die sich zum Zweck der NVerwkstoíifanalyse darauf aufbauen, betreffen das Verfahren, Wird die Be!leuchtung mit elektromagnetischen Wellen anderer Wel'lentlänge,als der der sichtbaren Lichtstrahlen, z. B. mit Röntgenstrahlen, vorgenommen und die Reflexion mit Film oder Zählrohr verfolgt, so können ebenfalls mehr oder weniger verformte Zonen Aufschluß über den Gefügezustand oder technologische Eigenschaften vermitteln, so daß demnach dieses Verfahren bei Benutzung von Vergleichsbildern oder von Tafeln von der Erfindung erfaßt wird. The new method consists in direct observation or Measurement of the surface unevenness with suitable magnification and lighting with the help of comparative images that are in similar lighting and on Similar materials were made. To clarify the recognizability of the surface constituents, Edas provides that the test specimen undergoes a deformation is imposed, whereby soft structural components are stronger and different change than harder ones, so that the softer ones individually or in groups according to size, Form, frequency, etc. can be recognized and analyzed in the structural association. The deformation can consist of simple bending or twisting of thin specimens, hot thicker specimens it is advantageous to use the raised areas that are in the vicinity of stamp impressions develop. Also the interpretation of areas that the deformed material from the original delimit existing ones, such as B. the removal of the first visible roughening from an indented edge or other prominent places, as well as construlations and calculations that are based thereon for the purpose of the economic analysis the process, if the lighting is with electromagnetic waves of other wavelengths than that of the visible light rays, e.g. B. with X-rays, made and the Reflection tracked with film or counter tube, so can also be more or less Deformed zones Information about the structural condition or technological properties mediate, so that accordingly this method when using comparison images or is covered by panels of the invention.

Da die voWhandenen Geräte in vielen Fällen für die gewünschte Hellfeld-, Dunkelfelzd- oder Schrägbeleuchtung der Oberflächenunebenaheiten nicht eingerichtet sind, sind, zur Ausübung des Verfahrens Änderungen an derartigen Geräten notwenig. Die Erfindung bezieht sich auf dieselben, sofern marktgängige Geräte zur Ausübung des Verfahrens umgestellt werden. Dazu gehört ldie Umstellu.ng auf die erwünschte Beleuchtung etwa durch Einbau von Blenden" Verstellbarmachung von Linsen, Spiegeln, Plangläsern, der Lichtquelle, der Einstrahlrichtung usf. Since the existing devices in many cases for the desired brightfield, Dark field or oblique lighting of the surface irregularities not set up , changes to such devices are necessary in order to carry out the procedure. The invention relates to the same, provided that commercially available devices for exercise of the procedure. This includes the conversion to the desired one Lighting, for example through the installation of diaphragms, "making lenses, mirrors, Flat glasses, the light source, the direction of radiation, etc.

Sofern an der optischen Einrichtung nicht gemindert werden soll oder kann, läßt sich das Verfahren mit Hilfe eines geeigneten Objektträgertisches anwenden. Hierfür ist ein neuartiger, kippl>arer Kreuztisch einfacher Art, der im folgenden beschriehen wird, besonders geeignet und als Vor richtung zur Ausübung des neuen Verfahrens ein Teil der Erfindung. Eine Ausführung, wie sie auf eine Spindel eines Härteprüfgerätes aufgesetzt werden kann, ist in Fig. I im Längsschnitt A-A, in Fig. 2 in Draufsicht in Richtung B, je halbschematisch,. wiedergegeben. Die Neuerung besteht darin, daß mit nur zwei Betätigungsschrauben vier Bewegungen ausgeführt werden können: Drehen Zdes Objektes annähernd um die optische Achse, Kippen und Verschieben in zwei zueinander senkrechten Richtungen. Dies wird dadurch erreicht, daß die zur Iletätigung notwendige Stellschraube 1 so angeordnet ist, daß mit ihr Tisch 2 um die verlängerte optische Achse 3 geschenkt werden kann. Durch Drehen dieser Stellschraube um deren Längsachse wird Tisch 4, der in Spitzen oder Schneiden 5 gelagert und durch eine Feder gegenüber Tisch 2 verspannt ist, gekippt. Es dient also die Stellschraube I als Griff zum Schwenken des Objektträgertisches und zur erwünschten Neigungsänderung für die schräge Beleuchtung bei feststehender Optik. Provided that the optical device is not to be reduced or can, the method can be applied with the help of a suitable slide table. For this purpose, a new, tilting cross table of a simple type, which is described in the following is described, particularly suitable and as a device for exercising the new Method part of the invention. An execution like that on a spindle of a Hardness tester can be placed is in Fig. I in longitudinal section A-A, in Fig. 2 in plan view in direction B, each semi-schematic. reproduced. The innovation consists in the fact that four movements are carried out with only two actuating screws can be: rotating the object approximately around the optical axis, tilting and Moving in two mutually perpendicular directions. This is achieved by that the adjusting screw 1 necessary for Iletichtung is arranged so that with it Table 2 can be given around the extended optical axis 3. Go berserk this set screw around its longitudinal axis is table 4, which is in points or cutting 5 is mounted and tensioned by a spring with respect to table 2, tilted. It serves So the adjusting screw I as a handle for pivoting the slide table and for desired change in inclination for the inclined lighting with fixed optics.

Stellschraube 6 übernimmt ebenfalls zwei Funktionen: einmal durch Drehen um deren Längsachse ein Verschieben des gegen sie verspannten Tisches 7, wobei sie in der Ntutter 8 läuft und die Federng die Verspannung erzeugen. Da die Mutter 8 auch noch drehbar in Tisch 4 gelagert ist, kann noch Tisch 7 mit der Stellschraube 6 in Richtung IO bewegt werden, wenn die Stellschraube 6 als Hebel um die Achse von 8 geschwenkt wird. Adjusting screw 6 also has two functions: once through Rotating around its longitudinal axis shifting the table 7 braced against it, where it runs in the nut 8 and the Federng generate the tension. Since the Nut 8 is also rotatably mounted in table 4, table 7 can still be done with the adjusting screw 6 can be moved in the IO direction when the adjusting screw 6 acts as a lever around the axis is pivoted from 8.

Tisch 7 ist bei dieser Anordnung noch an einer zweiten Stelle mit Stift 11 in der Nut 12 geführt, welche Führung auch auf andere Weise vorgenommen werden kann. Daß Tisch 7 in Richtung IO keine genaue Parallelbewegung macht, wird bei Anwendung des Verfahrens in Kauf genommen. In this arrangement, table 7 is also at a second point Pin 11 guided in the groove 12, which guidance is also made in another way can be. That table 7 does not make an exact parallel movement in the direction IO accepted when using the procedure.

Die Federn, die die Platten 4 und 7 gegeneinander verspannen, sind nicht eingezeichnet, damit das Bild nicht überladen wird. The springs that brace the plates 4 and 7 against each other are not drawn in so that the picture is not overloaded.

Claims

PATENT CLAIMS 1. Process for material testing of metallic or Materials containing metal with the help of microscopes, projectors or the like Devices with optical reading, characterized in that to the existing surface unevenness others through plastic deformation, such as bending, stamp impressions, etc., added which surface unevenness using brightfield, darkfield or oblique lighting with natural, linear or elliptically polarized, single or multi-colored light or other electromagnetic waves can be made directly or indirectly recognizable and where by - observation or measurement of deformed parts or areas, such as the delimitation of the roughened areas generated against the original surface, or with the help of comparison images the roughness, grain size, comfort.

Grain arrangement, elongation, yield point or other material properties can be determined directly or indirectly.

2. Apparatus for performing the method according to claim I, consisting from a rotatable and tiltable slide with two plates clamped against each other and only one actuated adjusting screw that acts as a handle to pivot the panels about an axis lying approximately in the optical axis and wherein the change in inclination of the tiltable plate by turning the adjusting screw around its longitudinal axis with effect against which the plates are held together by the tension force.

3 device for performing the method according to claim 1, consisting from an object trigger with two plates clamped against each other and only one to be actuated adjusting screw, which moves the plates by turning around their longitudinal axis, where the table displacement perpendicular to this movement direction through use the set screw takes place as a lever and with the further guidance of the plates through A pin with a groove or some other parallel guide known per se is made.