Zerstörungsfreie Prüfung keramischer Motoren- und Turbinenbauteile

Die Entwicklung sonderkeramischer Werkstoffe wie SiC und Si3N4 ist innerhalb des letzten Jahrzehnts im Rahmen der Arbeiten zu einer keramischen Gasturbine vorangetrieben worden. Mit der Verbesserung der Werkstoffeigenschaften ist auch die Einsatzpalette vergrößert worden, so z.B. als Schneid- und Ziehwerkzeuge, Lager- und Dichtungsmaterial sowie als Hochtemperatur-Verschleißteile insbesondere in Motoren. Den positiven Eigenschaften geringe Dichte, hohe mechanische, thermische und chemische Beständigkeit steht die Sprödigkeit als wesentlicher Nachteil gegenüber. Da Spannungsspitzen an Fehlstellen nicht durch plastische Deformation abgebaut werden, sind aus werkstoffmechanischer Sicht schon Fehlstellen mit Dimensionen um 100 mym und darunter versagensverursachend. Ihr Nachweis ist daher eine Aufgabe der Qualitätssicherung, die innerhalb der letzten 5-6 Jahre in F u.E-Programmen angepackt wurde. Dabei hat sich die filmlose, hoch auslösende Röntgenprüfung mit Feinstfokus-Röhren als das pri märe Mittel der zerstörungsfreien Qualitätskontrolle herausgeschält, unterstützt von der Ultraschall-Prüfung im Hochfrequenz-Bereich (gleich oder kleiner als 250 MHz) und der integralen Bauteilprüfung mittels Schwingungsanalyse.