Ein Vergleich von Permeabilität und Ferritgehalt
Die Permeabilitätsmessung und die Ferritgehaltsmessung sind zwei unterschiedliche Verfahren, die in der Materialwissenschaft und Metallurgie zur Charakterisierung von Materialien, insbesondere Stählen, verwendet werden.

Leinfelden-Echterdingen, 13.09.2024 (PresseBox) -

Permeabilitätsmessung

• Definition: Die Permeabilität misst die Fähigkeit eines Materials, ein magnetisches Feld zu leiten. Sie ist ein Maß für die magnetische Leitfähigkeit eines Materials.
• Messung: Bei der Permeabilitätsmessung wird ein Magnetfeld durch das Material geleitet, und die Stärke des erzeugten Magnetfeldes im Inneren des Materials wird gemessen. Die relative Permeabilität eines Materials ist das Verhältnis der magnetischen Induktion (B) zur magnetischen Feldstärke (H) im Material. Gemessen wird hierbei der µr-Wert des Materials. Der maximale µr Wert der nach dieser Methode gemessen werden kann liegt bei µr = 5.0, höhere Permeabilitäten können nicht auf diese Weise gemessen werden, da hierfür wesentlich höhere Magnetfelder benötigt würden. Das ist nur mit einem aufwendigen Gerät zur Aufzeichnung der ganzen Hysteresekurve möglich.
• Anwendung: Diese Messung wird verwendet, um die magnetischen Eigenschaften an schwachmagnetischen Materialien wie Edelstahl und Legierungen zu untersuchen. Sie gibt Aufschluss darüber, wie magnetisch das Material ist.

• Definition: Der Ferritgehalt gibt den Anteil an Ferrit in einem (in der Regel Duplex- oder austenitischen) Stahl an. Ferrit ist eine spezielle Phase im Stahl, die magnetisch ist.
• Messung: Der Ferritgehalt wird auch mit einem extern in der Sonde erzeugten Magnetfeld gemessen, ähnlich wie bei der Permeabilitätsmessung, allerdings ist hier die Empfindlichkeit der Messung geringer, um auch höhere Ferritgehaltswerte an austenitischen Stählen anzeigen zu können. Diese Messung basiert auf der Basler Norm ISO 8249 und bestimmt die Ferritgehaltsnummer FN oder den prozentualen Ferritgehalt in Fe%.
• Anwendung: Der Ferritgehalt ist wichtig, um die mechanischen Eigenschaften des Stahls, wie Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit, zu kontrollieren. Ein bestimmter Ferritgehalt ist in Duplexstählen erforderlich, um die gewünschte Balance zwischen Zähigkeit und Festigkeit zu erreichen.

Zum Messen der Permeabilität bietet List-Magnetik das neue, präzise FerroPro compact an, das einen erweiterten Messbereich von µr = 1 – 5 hat. Bei der Messung wird ein permanent-erregtes Magnetfeld im Werkstoff induziert. Die Störwirkung des Werkstoffs auf das Magnetfeld ist messbar und daraus kann die Permeabilität abgeleitet werden.

Das neue Permeabilitätsmessgerät hat ein hochauflösendes LCD-Farbdisplay zur Visualisierung von Scan-Messkurven und Graphiken und ersetzt den bisherigen Ferromaster. Man kann sowohl Spitzenwerte automatisch speichern und anzeigen, wie auch graphisch Permeabilitätsverläufe darstellen und speichern. Das Gerät misst die Permeabilität gemäß den Normen EN 60404-15 und MIL-1-17214. Hierbei unterscheidet sich die Erregerfeldstärke der Sonde bei der Messung der Permeabilität, DIN-EN-60404-15 hat gemäß PTB eine Erregerfeldstärke von 30 kA/m, BN-EN-60404-15 gemäß NIST Kalibrierung eine von 25 kA/m und MIL-1-17214 eine von 200 Oe. FerroPro compact bietet erstmalig die Möglichkeit durch Umrechnung der Feldstärke im Gerät die Permeabilität präzise nach allen drei Normen zu messen.

Das Messsystem hat einen eingebauten Messwertspeicher für max. 10.000 Messwerte, hier können Messkurven, Einzelwerte oder Spitzenwerte vor Ort aufgezeichnet werden zur späteren Verarbeitung. Einzigartig ist auch die Möglichkeit, das Gerät über eine USB-SCPI Schnittstelle, bspw. mit LabView oder anderen SCPI Programmen fernsteuern zu können, sodass das Gerät in eine Fertigungslinie integriert werden kann. Gleichzeitig hat das Gerät eine Bluetooth 5.0 Schnittstelle zur Übertragung der gespeicherten Daten oder zur Online Messung mit der mitgelieferten PC oder App Software. Die Daten und Messkurven lassen sich dabei zur weiteren Qualitätssicherung nach Microsoft Excel exportieren.

Das System bietet eine Scan-Messung zur kontinuierlichen grafischen Messwertaufnahme von Messwerten mit Anzeige der Minimal-Maximal- und Statistikwerte und die Peak-Messung für die Messung des Spitzenwertes.

Das neue Permeabilitäts-Messgerät bietet eine Vielzahl von Vorteilen in unterschiedlichen Anwendungsbereichen, vor allem die neuen Auswertemöglichkeiten der Messung und dem erweiterte Messbereich mit verschiedenen Kalibrierkurven für unterschiedliche Erregerfeldstärken. Zu allen Geräten wird ein Herstellerzertifikat mitgeliefert.

Ferritgehalts-Messgerät FERRITE-CHECK 240

Eine Möglichkeit den Ferritgehalt zu messen sind Ferritskope. Sie basieren auf magnetischer Induktion und bestimmen den Ferritgehalt durch Messung der magnetischen Eigenschaften des Materials. List-Magnetik hat hierfür das sehr praktische Messgerät FERRITE-CHECK 240, mit einem Messbereich von 0,2- 140 FN im Programm, das den Ferritgehalt präzise misst.

Das Messgerät ist baugleich mit dem eben beschriebenen FerroPro compact. Die Sonde ist allerdings völlig anders konstruiert. Mit FERRITE-CHECK 240 ist die schnelle präzise Messung des Ferritgehaltes an rostfreien Stählen und Duplex Stählen gemäß Basler Norm DIN EN ISO 8249 nach dem magnetinduktiven Verfahren möglich. Das Gerät zeigt die Messung in FN und Fe% an. Der Messbereich geht von FN 0,2 – 140 (bzw. 0,2 – 100 Fe%).

Um bei glatten oder polierten Oberflächen eine Schweißnaht zu erkennen, kann man das Gerät auf Scan-Messung umschalten. Beim Aufsetzen und Bewegen der Sonde entlang der Oberfläche werden kontinuierlich Messwerte gespeichert und die Statistik aus Minimum, Maximum und Mittelwert der Messreihe angezeigt. Das Gerät hat einen eingebauten Messwertspeicher für maximal 10.000 Messwerte.

Insbesondere bei geschweißten Duplex-Stählen ist eine Messung des Ferritgehalts wichtig um zu wissen, ob die Schweißnaht genügend Ferrit-Anteile für eine ausreichende Festigkeit hat. Bei unzureichender Wärmezufuhr oder Abkühlung im Schweißbereich kann der Ferritgehalt zu gering sein.

Auch dieses Gerät hat eine eingebaute Bluetooth 5.0 Schnittstelle zur Übertragung der gespeicherten Daten oder zur Online Messung mit der mitgelieferten PC oder App Software. Die Daten und Messkurven können hierbei nach Microsoft Excel exportiert werden zur weiteren Qualitätssicherung.

Mit FerroPro compact und FERRIT-CHECK 240 bietet List-Magnetik zwei präzise Messgeräte um die Stahlqualität auch automatisiert in der Produktion sicher und schnell beurteilen zu können.