Automatisierte Messung der Einhärtungstiefe an induktionsgehärteten Komponenten mittels Ultraschall

Vorgestellt wird ein kompaktes Ultraschallgerät für die zerstörungsfreie Bestimmung der Einhärtungstiefe an induktionsgehärteten Teilen mittels Ultraschall-Rückstreuverfahren. Genutzt wird dabei, daß das Grundgefüge im Vergleich zum gehärteten Material eine höhere Schallstreuung aufweist. Die aus der zeitlichen Lage des Anstiegs der Streusignale ermittelten Einhärtungstiefe korreliert direkt mit der zerstörend gemessenen Einhärtungstiefe, wenn die Breite der Übergangszone zwischen Härteschicht und Grundmaterial vernachlässigt werden kann. Das Verfahren ist anwendbar für Einhärtungstiefen ab 2 mm und damit insbesondere für den Einsatz an größeren Komponenten wie z.B. Wälzlager geeignet. Der Ultraschallteil des Gerätes ist für acht Kanäle bei Prüffrequenzen bis 20 MHz ausgelegt. Die in Rückstreuung empfangenen Ultraschallsignale werden nach einem speziellen Verfahren digital weiterverarbeitet. In einem Personalcomputer wird die Einhärtungstiefe in Realzeit über einen Auswertealgorithmus ermittelt und dargestellt. Das Gerät ist insbesondere für den On-Line-Betrieb zur Prozeßüberwachung ausgelegt, wobei die Einhärtungstiefe direkt hinter der Abschreckbrause kontinuierlich gemessen und angeziegt wird. Parallel dazu können über entsprechende Schnittstellen bis zu acht Prozeßparameter erfaßt und aufgezeichnet werden. Der Beitrag beschreibt die Grundlagen des Verfahrens und den Aufbau des Gerätes, Anwendungen werden diskutiert.