DE896729C

DE896729C - Verfahren zum Pruefen und Unterscheiden metallischer Werkstoffe

Info

Publication number: DE896729C
Application number: DEH5298D
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr-Ing Matthaes
Original assignee: HEINKEL AG ERNST; Ernst Heinkel AG
Current assignee: HEINKEL AG ERNST; Ernst Heinkel AG
Priority date: 1942-12-03
Filing date: 1942-12-03
Publication date: 1953-11-16

Description

Verfahren zum Prüfen und Unterscheiden metallischer Werkstoffe -In der Technik besteht vielfach das Bedürfnis nach einem Prüfgerät zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung, das es ermöglicht, Werkstoffe verschiedener Zusammensetzung schnell voneinander zu unterscheiden bzw. Unterschiede in der Werkstoffzusammensetzung schnell nachzuweisen. In letzter Zeit bedient man sich hierzu gelegentlich der magnetinduktiven Prüfung, die aber auch nicht in allen Fällen eine Unterscheidung ermöglicht und verhältnismäßig umfangreiche und teure Meßgeräte erfordert.
Es wurde weiter vorgeschlagen, die zwischen den verschiedenen Al-Legierungen in Kochsalziösung bestehenden Potentialunterschiede zur Identifizierung von Leichtmetallen heranztiziehen. Die Anwendung einer einfachen Potentialmessung in Kochsalzlösung ergibt aber dadurch unzuverlässige Werte, daß sich das Potential zeitlich verändert.
Die Potentialunterschiede sind einerseits bedingt durch die Polarisation der Elektrode und andererseits durch die Schutzschichtbildung auf der Leichtmetalloberfläche.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die bekannten Nachteile ausgeschaltet. Zu diesem Zweck wird das zwischen Elektrode und Prüfling auftretende Spannungspotential durch eine Kompensationsschaltung (Nullmethode) stromlos verglichen. Weiter wird erfindungsgemäß dem Elektrolyt ein Depolanisator beigefügt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist eine einwandfreie Unterscheidung der Leichtmetalle möglich.
Die stromlose Potentialmessung ermöglicht auch die Feststellung des durch ein Beizmittel geänderten Oberflächenpotentlals. Es ist dadurch möglich, unter Anwendung geeigneter (verschiedener) Beizmittel unter dem Einfluß der Legierungsbestandteile verschiedenartige Oberflächen, z. B. durch Anreicherung, zu erzielen und das Potential zur sicheren Unterscheidung auch solcher Legierungen heranzuziehen, deren Potential sich bei der üblichen Messung mit einem bestimmten Elektrolyt nicht unterscheidet. Anstatt der Anwendung verschiedener Beizmittel kann auch die Prüfung unter Anwendung verschiedener Elektrolyte vorgenommen werden.
Das Prüfgerät besteht aus einer kleinen Gleichstromquelle, z. B. Taschenlampenelement, von welcher über einen Spannungsteiler (Widerstand) die Normalspannung abgezweigt wird. Diese Spannung wird der Prüfspannung entgegengeschaltet oder mit der Prüfspannung durch eine Brückenschaltung verglichen, so daß das Anzeigegerät nur den Unterschied zwischen der Meßspannung und dem Normal anzeigt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch zum selbsttätigen Sortieren von Halbzeugen durch Anordnung eines geeigneten Relais mit oder ohne zwischengeschalteten Verstärker an Stelle des Nullinsfrumentes verwendet werden. Das Relais kann auch zur Betätigung eines Warngerätesf oder zum Aufbningen einer Ausschußkennzeichnung auf dem Halbzeug dienen.
Statt die Vergleichsspannung auf eine Normalprobe einzustellen, kann auch der Spannungsteiler direkt mit einer Werkstoffskala versehen sein, so daß man unmittelbar am Spannungsteiler den Normalwert einstellen kann. Diese Einteilung kann auch beim Vorliegen einer Werks1toffverwechslung die Identifizierung des Werkstoffes erleichtern.
Ebenso kann ein Anzeigegerät mit einer Skala, die auf den Werksto-ffnormalwert geeicht ist, verwendet werden.
Statt die Vergleichsspannung durch einen Spannungsteiler von einer Gleichstromquelle alzunehmen, kann auch eine zweite Elektrode verwendet werden, die auf eine Normaiprobe aufgesetzt wird.
Zur Prüfung von Kleinteilen, z. B. Preßteilen, Drehteilen usw., wird die Elektrode zweckmäßig an einem Handgriff angeordnet, mit dem sie bequem auf das Halbzeug aufgesetzt werden kann. Die Anordnung kann auch verwendet werden, um bei der automatischen Sortierung von Stangen und Rohren Verwechslungen nachzuweisen. Hierzu kann die Elektrode z. B. als eine Rolle ausgebildet sein, die kurzzeitig an das vorbeibewegte Halbzeug angepreßt wird. Statt der Rolle kann auch eine anders ausgebildete gegengedrückte Elektrode verwendet werden, z. B. eine Kette. Als Elektrolyt wird zweckmäßig eine Salzlösung verwendet, der ein Depolarisator zugesetzt wird.
Die Abbildung zeigt ein Schaltbild als 'Ausführungsbeispiel. Die Prüfung-geht in folgender Weise vor sich: Die von dem Elektrolyt umgebene Elektrode 1 wird auf ein Normalstück 2 aufgesetzt, und die sich ergebende Spannung wirkt der über den Abzweigwiderstand 3 aus der Batterie 4 entnommenen Spannung entgegen Solange die Spannungen nicht gleich sind, wird das Meßgerät 5 eine Spannung anzeigen. Durch Einstellen des Spannungsteilers 3 wird die Anzeige auf Null gebracht.
Damit ist die Spannung für die Normaiprobe festgelegt. Durch Aufsetzen der Elektrode I auf den Prüfling wird festgestellt, ob der Werkstoff mit dem Normalwerkstoff übereinstimmt. Bei Übereinstimmung wird das Meßgerät keinen Ausschlag zeigen, bei einer Abweichung in der Zusammensetzung ergibt das Meßgerät einen Ausschlag.
Der Spannungsteiler 3 kann mit einer Werks-toffskala versehen sein, damit der Normalwert unmittelbar eingestellt werden kann und die jedesmalige Vergleichsmessung sich erübrigt.
Bei Legierungen kann die Oberfläche durch dlie Atzvrirkung des Elektrolyts in ihrem Potential wesentlich verändert-werden. Dies kann einerseits eine Vorbeizung der Oberfläche mit einem geeigneten Beizmittel erforderlich machen, wodurch je nach dem angewendeten Mittel entweder nur die Oxydhaut weggebeizt wird und die Legierung in ihrer richtigen Zusammensetzung freigelegt wird, oder aber die Oberfläche, z. B. durch Auslaugen der unedleren Komponenten oder Anreichern der edleren, verändert wird. Es können daher nach verschiedener Vorbeizung auch verschiedene Potentiale gemessen werden, was zur Erkennung des Werkstoffes benutzt werden kann. Die gleiche Wirkung läßt sich durch eine zweite oder mehrfache Potentialprüfung mit verschiedenen Elektrolyten erreichen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zum Prüfen und Unterscheiden metallischer Werkstoffe durch Vergleichen des zwischen dem Prüfling und einer Elektrode vorhandenen Potenbialunterschiedeslv dadurch ge kennzeichnet, daß die Prüfung nach dem vorherigen Einstellen auf das Sollpotential des jeweiligenWerkstoffes; erfolgt, so daß dieMessung von Anfang an stromlos bleibt.
2. Vorfl.chtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gleichstromquelle (4) über einen verändert lichen Spannungsteiler (Widerstand) (3) mit dem Prüfling (2) ~ und der Elektrode (i) über ein Anzeigegerät (5) zusammengeschaltet ist.
3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler (3) mit einer Werkstoffskala zur Einstellung des Werkstoffnormaiwertes versehen ist.
4. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 b und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das AnzeigegeTat (5) eine Skala für den Werlistoffnormaiweft besitzt
5. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (I) mit einem Handgriff versehen ist.
6. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode als Rolle oder Laufkette zur Durchführung einer Werkstoffprüfung bewegter Halbzeug ausgebildet ist.
7. Verfahren zum Prüfen und Unterscheiden metallischer Werkstoffe nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektrolyt eine Salzlösung verwendet wird, der ein Depolarisator zugesetzt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannungspotential auf ein Relais übertragen wird, das gegebenenfalls über einen zwischengeschalteten Verstärker die selbsttätige Sortierung des geprüften Halbzeuges steuert.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannungspotentiial auf ein Relais übertragen wird, das eine Ausschußkennzeichnung des geprüften Halbzeuges durchführt oder ein Warngerät zum Ansprechen bringt.
IO. Verfahren nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein polarisiertes Relais verwendet wird.
11. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer gleichmäßigen metallisch blanken Oberfläche der Prüfling vor der Potentialmessung mit einem geeigneten Beizmittel gebeizt wird.
12. Verfahren nach den Ansprüchen I und I I, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfung nach Beizung mit verschiedenen Beizmitteln wiederholt wird.
13. Verfahren nach den Ansprüchen I, II und I2, gekennzeichnet durch eine Wiederholung oder mehrfache Durchführung der Prüfung unter Anwendung verschiedener Elektrolyte.