Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST
Impact-Test beim Prüfen einer Beschichtung auf einem Kolbenring.
Der Impact-Test zur Prüfung der Ermüdungsfestigkeit von Schichten und Werkstoffen bei Dauerbelastung
Impact-Test von Beschichtungen
Der Impact-Test ist eine Prüfmethode um das Verhalten dünner oder dicker Schichten, aber auch von Massivmaterialien bzgl. Dauerbelastung zu testen. Dabei übt eine fest eingespannte Prüfkugel eine zyklische Langzeitbelastung (bis zu 1 Mio Zyklen) auf das zu prüfende Bauteil aus. Je nach Anwendungsgebiet kann der Impact-Versuch eine an- und abschwellende oder hämmernde Belastung erzeugen (Kontaktmodus oder abhebender Modus). Der Impacts-Test ergibt eine Aussage über die Ermüdungsfestigkeit der Oberfläche.
So wird der Impact-Test angewendet
Die charakteristischen Prüfparameter beim Impact-Test sind:
- Last: 500 - 5000 N
- Dauer: 100 - 1.000.000 Zyklen
- Frequenz: 20 - 70 Hz
- Gegenkörper: Hartmetall oder Keramik Kugeln
Die Auswertung geschieht üblicherweise im optischen Mikroskop oder im Rasterelektronen-Mikroskop, wobei Verformungen, Rissbildung oder Abplatzungen dokumentiert und quantifiziert werden können, ggf. auch im Querschliff.
Es sind Lastserien (z.B. 1, 2, 3, 4, 5 kN) oder Zyklen-Serien (z.B. 102, 103, 104, 105, 106 Zyklen) möglich, um die Schadensschwelle bzw. Lebensdauer der Werkstoffe zu ermitteln.
Variation der Last
Prüfung einer CrN-Schicht auf Stahl. Feste Zyklenzahl von 100.000, Variation der Last von 200 - 600N.
Variation der Belastungsdauer
Prüfung einer CrN-Schicht auf Stahl. Feste Last von 3000N, Variation der Dauer von 1000 - 100.000 Zyklen.
Probenzerrüttung durch Impact-Test
CrN-Schicht auf Stahl. Die Querschliffpräparation durch den Impactkrater zeigt die Rissbildung und Zerrüttung in der Schicht und der darunter liegenden Nitrierzone.