SAE ARP 4462 Barkhausen-Geräuschüberwachung zur Erkennung von Schleifbrand an hochfesten Stahlteilen

Der von SAE International, einem weltweiten Berufsverband und einer Normungsorganisation, entwickelte Standard „SAE ARP 4462 Barkhausenrauschen-Überwachung zur Erkennung von Schleifbrand an hochfesten Stahlteilen“ beschreibt Verfahren und eine Vorgehensweise zur Bestimmung von Akzeptanzkriterien bei der Durchführung von Barkhausenrauschen-Tests an einsatzgehärteten Stahlkomponenten zur Erkennung von Schleifbrand (metallurgische Schäden durch Überhitzung) an blanken oder verchromten Teilen.

Als Barkhausenrauschen bezeichnet man das Rauschen, das im magnetischen Ausgang eines Ferromagneten entsteht, wenn sich die auf diesen Ferromagneten ausgeübte Magnetisierungskraft ändert.

Diese empfohlene Vorgehensweise legt die Anforderungen und Verfahren für die Barkhausenrauschprüfung von ferromagnetischen Stahlkomponenten fest. Eine Liste gängiger Materialien zur Barkhausenrauschuntersuchung ist im Anhang der Norm (Anhang B) enthalten.

• Anwendung bei Schleifbrand: Mit diesem Prüfverfahren lassen sich schleifbedingte thermische Schäden am darunterliegenden ferromagnetischen Material in fertigen Fußbodenteilen zerstörungsfrei feststellen. Dieses Prüfverfahren wird vorwiegend bei hochfesten, niedriglegierten Stahlteilen angewendet, die vor oder nach dem Beschichten oder Plattieren gemäß MIL-STD-866 oder einigen kommerziellen Standards geschliffen wurden. Mit diesem Prüfverfahren lässt sich Schleifbrand an blanken Bauteilen oder beim Entfernen von Beschichtungen etc. vom Grundmaterial feststellen, was nach der Norm MIL-STD-867 nachweisbar ist.
• Anwendung auf Spannungen: Mit diesem Prüfverfahren lassen sich mechanisch induzierte Spannungen an blanken oder beschichteten Teilen zerstörungsfrei ermitteln. Beispiele hierfür sind Restspannungen durch Überlastung und örtlich induzierte Spannungen durch Produktions-, Wartungs- oder Betriebsereignisse.
• Anwendung auf Mikrostruktur-/Wärmebehandlungsfehler: Mit dieser Prüfmethode können Sie zerstörungsfrei Fehler erkennen oder Defekte aufspüren, die während der reinen Verarbeitung entstehen. Hierzu zählen unter anderem eine fehlende Wärmebehandlung, weiche Stellen, Entkohlung usw. Außerdem zählen dazu Defekte, die durch andere Oberflächenbehandlungen wie beispielsweise Kugelstrahlen verursacht werden.
• Anwendung auf verschiedene thermisch induzierte Defekte: Mit dieser Prüfmethode können Defekte zerstörungsfrei erkannt werden, die durch Prozesse verursacht werden, bei denen übermäßige Wärme aufgenommen wird. Hierzu zählen Verbrennungen durch Reibung, Lichtbogenverbrennungen und ähnliche Erkrankungen. Typische Anwendungen sind thermische Schäden, die zu einer Veränderung der Mikrostruktur oder einem Spannungsabbau führen.

Messvoraussetzungen: Das Barkhausenrauschen-Prüfverfahren ist eine elektromagnetische Prüfung und reagiert empfindlich auf alles, was die magnetischen Eigenschaften der zu prüfenden Oberfläche beeinflusst. Auf die Messung einwirkende Umweltprozesse müssen berücksichtigt und kontrolliert werden. Beispiele hierfür sind:

• Die Beschichtungsdicke beeinflusst die Messung bei Beschichtungsprüfungen. Es sollte festgestellt werden, dass die Beschichtungsdicke ein konstanter oder kleiner Faktor ist.
• Ferromagnetische Beschichtungen und Flecken (z. B. Nickelflecken) beeinträchtigen die Messung und können zu falschen Ablehnungen führen.
• Durch Sand-/Strahl- oder Kugelstrahlverfahren kann eine Oberflächenschicht aus Material entfernt werden, die andernfalls erkennbare Schäden aufweisen könnte. Dies kann die Fähigkeit des Barkhausenrauschens, Oberflächenschäden zu erkennen, verringern. Beim Sandstrahlen entstehen außerdem Druckeigenspannungen, die die Barkhausenrauschenmessung beeinträchtigen und zu einer verringerten Empfindlichkeit führen können.
• Messungen können vor Ort mit belasteten Komponenten durchgeführt werden. Unter Belastung sind die Ausgangswerte der Bauteile unterschiedlich und infolgedessen können auch die Ausschussgrenzen unterschiedlich sein. Bei der Erkennung thermisch bedingter Defekte in belasteten Bauteilen ist darauf zu achten, dass diese auch im unbelasteten Zustand erkennbar sind.

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