Materiaaltesten en onderzoek

Het Rimkus Materials Testing and Investigation-team is gespecialiseerd in de analyse van materiaalfouten, corrosieonderzoek en lastechniek. We bieden ook een breed scala aan professionele test-, analyse- en adviesdiensten voor materialen.

Door een uitgebreide storingsanalyse uit te voeren, kunnen de hoofdoorzaken van materiaaldefecten worden geïdentificeerd, kunnen metallurgische problemen worden opgelost en kunnen aanbevelingen worden gedaan om herhaling in de toekomst te voorkomen. Met behulp van geavanceerde analytische apparatuur en technieken kunnen onze materiaalexperts testresultaten interpreteren en klanten een gedetailleerd actieplan bieden.

De professionele medewerkers zijn ook gespecialiseerd in vele andere gebieden van materiaaltechniek, waaronder, maar niet beperkt tot, defectonderzoek, warmtebehandelingsprocessen, reverse engineering, coatings en platings, kwalificatie van leveranciers en materiaalselectie.

Bedrijven en industrieën van over de hele wereld vertrouwen op de professionele medewerkers van Rimkus Materials Testing and Investigation om hen te voorzien van snelle en nauwkeurige materiaaltestresultaten. Sommige van deze industrieën omvatten motorsport, autoproductie, loodgieterswerk (watersystemen), maritieme, chemische en farmaceutische productie, energieopwekking en nutsbedrijven, warmtewisselaars en ketels.

Lees hieronder meer over onze laboratoriumdiensten voor materiaaltesten en -onderzoek of door rechtstreeks contact met ons op te nemen via (704) 663-5108 of [email protected].

Rimkus heeft ook een toegewijd team van ervaren adviseurs voor materiaalzaken met betrekking tot verzekeringen en rechtszaken. Bezoek onze pagina Materiaalkunde en -techniek voor meer informatie.

Onze diensten voor het testen en onderzoeken van materialen

Failure analysis is performed by systematically examining, testing, and analyzing components to identify the cause and sequence of events that lead to a product failure. This specialized testing can vary significantly depending on the result found.

This process typically involves the following steps:

  1. Het verzamelen van informatie over het onderdeel, de toepassing en de geschiedenis ervan
  2. Gedetailleerd visueel onderzoek
  3. Fotodocumentatie van de componenten en visueel bewijs
  4. Niet-destructief onderzoek
  5. Stereoscooponderzoek met lage vergroting of 3D-beeldvorming
  6. Sterk vergrote scanning elektronenmicroscopie (SEM) onderzoek
  7. Spectrometrie van elementaire analyse/SEM
  8. Segmenteren van het monster voor metallografische microanalyse
  9. Metallografie
  10. Hardheid testen
  11. Chemische analyse
  12. Mechanisch testen
  13. Gedetailleerd bewijs en gegevensbeoordeling
  14. Formulering van een professionele conclusie en advies
  15. Interoperatief rapport van onze bevindingen en aanbevelingen

Fractured deisel marine engine intake valve received for Failure Analysis

Corrosion is a chemical reaction phenomenon that results in degradation of material and can lead to serious or catastrophic failures. Corrosion investigation engineering is the process of collecting corrosion failure samples and analyzing them to determine the source (root cause) and severity of the corrosion. Drawing from these analyses, we provide expert opinions and recommendations for corrosion remediation and prevention.

The Rimkus Materials Testing and Investigation team specializes in corrosion investigation engineering and the analytical techniques used to identify corrosion mechanisms. We have the expertise to recommend more corrosion-resistant alloys or coatings for a particular application or environment to prevent recurrent corrosion issues. Our energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) system can analyze corrosion deposits to identify the corrosive agent. We also have the expertise and capabilities to offer accelerated salt fog and other corrosion testing to determine the suitability of materials and coatings for specific environments.

Corrosion investigation

A significant amount of metallurgical engineering is needed to successfully produce sound weldments in mechanical and structural applications.

We can provide welder and welding procedure qualification testing to ensure compliance with a wide variety of industrial specifications such as those set by the American Welding Society (AWS) and the American Society of Mechanical Engineers (ASME).

We perform weld testing to evaluate the soundness, toughness, brittleness, hardness, and other properties of weldments before production begins. Our team also frequently investigates weld failures to determine the root cause of fracture or degradation of the weldment in the field.

Welder and Welding Procedure Qualifications:

  • Buigen testen
  • Charpy Impact (CVN) testen
  • Fluorescerende kleurstof penetrant
  • Visuele inspectie
  • Macro-ets testen
  • Treksterkte

Weld engineering

Our scanning electron microscope (SEM), with the addition of the energy dispersive X-ray spectrometer (EDS), can examine and analyze samples at magnifications typically ranging from 5X to 20,000X. Using our state-of-the-art scanning electron microscope, our experts can analyze everything from microstructure and fracture surface to corrosion products, pitting, and impurities within the material.

The fracture surface topography revealed at increased magnification can reveal an exorbitant amount of information:

  • Type spanning (trekkracht, afschuiving, torsie)
  • Wijze van breuk (ductiel, broos, vermoeidheid, overbelasting)
  • Richting van de voortplanting van de breuk
  • Gebied en mechanisme van fractuurinitiatie
  • Contaminatie binnen de microstructuur
  • Elementaire analyse van corrosieproducten en afzettingen
  • Elementaire samenstelling van zeer kleine onderdelen
  • Productie- of reparatiegerelateerde factoren die bijdragen aan de storing
  • Andere factoren die verband houden met de oorzaak van de storing

Het Rimkus Materials Testing and Investigation-laboratorium heeft twee commerciële SEM/EDS-systemen die zich uitsluitend toeleggen op materiaalanalyse en corrosieonderzoek.

High magnification scanning electron microscope SEM image of a brittle transgranular cleavage fracture surface

De experts van Rimkus Materials Testing and Investigation maken gebruik van een verscheidenheid aan niet-destructieve testtechnieken, waaronder:

  • Energie dispersieve spectroscopie (EDS)
    • Scanning elektronenmicroscopie (SEM)
  • 3D-oppervlakteprofiel met hoge resolutie
    • 3D profiel metingen
    • Oppervlakteafwerking/ruwheid
  • Vloeistof Penetrant Onderzoek (PT)
    • Verschillende soorten vloeibare PT-methoden worden gebruikt om materiaaldefecten te detecteren die open zijn voor het oppervlak of om open oppervlaktescheuren te detecteren. Er worden rode kleurstof- of fluorescerende penetranten gebruikt, evenals verschillende soorten natte en droge ontwikkelaars.
  • Magnetische deeltjesinspectie (MPI)
    • Proces voor het detecteren van discontinuïteiten in de oppervlakte en ondiepe ondergrond in ferromagnetische materialen
  • Draagbare hardheid
    • Rockwell, Brinell, Leab
  • Visuele inspectie en inspectie met lage vergroting
  • Draagbare röntgenfluorescentie (XRF) spectrometer

Florecent dye penetrant (FPT) inspection on a roller bearing after heat treat

Metallography is the study of the microstructures of metallic materials. The properties of a material and its performance in a specific application depend on its microstructure. Rimkus utilizes numerous types and magnification of high-resolution optical and digital microscopes during the metallurgical examination process.

Analyses of microstructure in cross-sectioned samples help determine material properties, fracture propagation, corrosion pitting morphology, heat treatment, quality and thickness of plating and coating, grain size, overheat damage, material contamination, flaw characteristics, weld quality, manufacturing design flaws, and defect mechanisms.

The Rimkus Materials Testing and Investigation team has advanced training and knowledge in metallographic preparation procedures/processes, from sectioning and mounting the specimen through the grinding and polishing stages to proper selection and etching techniques of the tested material. Our expert laboratory staff is looked upon to provide metallurgical samples preparation techniques and their subsequent interpretations to clients from across the country.

Metallurgical microstructure analysis of a cast iron graphite rosette

During manufacturing, defects can be introduced at several stages of processing. Supported by the necessary advanced analytical equipment, expert training, and experience, the Rimkus Materials Testing and Investigation experts perform high level defect investigation to identify the specific processing step in which a defect occurred. Our experts will not only interpret the results but can provide recommendations to prevent future defects.

By providing high-quality defect investigation along with other materials testing methods, our team can determine whether a product failed due to defects or flaws produced in the manufacturing process or if the failure was caused during normal or abnormal usage.

Metallurgical microstructure analysis stress corrosion cracking in austenitic stainless steel 316SS

Using a scanning electron microscope (SEM) with an energy dispersive X-ray spectrometer (EDS) is an advanced analytical technique that enables the operator to identify the chemical characterization/elemental analysis of materials. EDS analysis can identify the elemental composition of fine to microscopic particles or larger regions on the surface of samples.

During an SEM examination, the locations, deposits, or areas of interest are analyzed using an EDS attached to the scanning electron microscope. EDS microanalysis is performed by measuring the energy and intensity of the signals generated by a focused electron beam scanned across the specimen.

Elemental Dot Map

Element mapping measures the individual elemental distributions on the exposed surface of a sample. Typically, this technique produces an analysis of one field of view by utilizing the scanning electron beam in conjunction with the EDS detector, in a grid pattern to produce a map. This analysis is particularly valuable when identifying contamination, coating/plating layers, diffusion during welding, and corrosion products.

Energy dispersive spectroscopy elemental dot map

Rimkus experts have extensive mechanical testing experience to determine the compliance of materials to applicable standards and specifications. We have significant knowledge of mechanical testing methodology and are highly skilled in interpreting the results.

Our team can perform mechanical testing and materials testing as part of a quality assurance program, manufacturing engineering program, failure analysis, or for materials research and development. Tests can be performed to ASTM specifications or other industry-recognized standards.

In-house mechanical testing equipment is used for the following materials tests:

  • Buigen testen
  • Treksterkte testen
  • Compressie testen
  • CVN (Charpy V-notch) testen
  • Microhardheidsmeting (Knoop, Vickers)
  • Rockwell-hardheid
  • Brinell Hardheid

Charpy v-notch specimens before and after impact testing

Reverse engineering is de methode voor het identificeren en analyseren van de materialen en verwerking die worden gebruikt om componenten te vervaardigen om producten met identieke eigenschappen te creëren. Door materiaaleigenschappen zoals chemische samenstelling, warmtebehandeling, coatingtype en laagdikte te bepalen, kan reverse engineering worden bereikt.

  • Chemische analyse
    • Identificatie van de chemische samenstelling van de materialen
  • Evaluatie van metallografie/microstructuur
    • Gieten
    • Nagemaakt
    • Geëxtrudeerd
    • Oppervlaktebehandelingen (nitride, gecarboneerd, enz.)
  • Warmtebehandeling
    • Hardheid of microhardheid traverse
    • Effectieve diepte van de behuizing
    • Microstructuur
  • Coatings
    • Plating
    • Bekleding
    • Geanodiseerd, fosfaat, conversiecoatings, enz.

Close up of broken gear for reverse engineering

An invaluable component of a failure analysis or corrosion investigation is the chemical analysis of metals. Used for multiple purposes, chemical analysis is crucial in the identification of manufacturing difficulties, completion of quality control requirements, and reverse engineering of components that need to be recreated.

Material chemical composition analysis and verification ensures that each component or raw stock material is produced in accordance with the correct material alloy specification. Chemical composition analysis can be performed using various methods that compare results against the appropriate industry standards, such as ASTM, SAE, and more. Our team of experts routinely analyzes the alloying content of a wide range of materials including, but not limited to iron, steel, aluminum, copper, nickel, zinc, titanium, and lead.

For metals, the Optical Emission Spectrometry (OES) technique utilizes a high-energy spark created between an electrode and a sample of the material to be analyzed. The spark creates an emission of radiation from the excited sample surface with wavelengths characteristic of the elemental chemical composition. The spectrum of radiation is separated into the distinct element lines and the intensity of each line is measured. Finally, these are precisely converted into concentration values for each element present.

OES continues to be the reference technique for direct chemical analysis of solid metallic samples. The unmatched combination of accuracy, high speed, precision, stability, and reliability have made it an indispensable tool for production and verification of quality metal products.

Optical Emmisions Spectrometer OES elemental analysis of brass fitting

Field metallographic replication is a (semi) non-destructive test required in some applications where it is not possible to remove a component from service or the size of the components prohibits analysis in the laboratory.

Assorted replicating media techniques allow our experts to create a portable copy of the microstructure of interest while in the field. Replication involves removal of the material’s surface by lightly grinding, followed by polishing using fine grits.

Once the surface is properly polished and prepared, it is then etched with various acids to reveal the materials microstructure. The replicating media is then applied and allowed to cure. Once the replicating media is cured, it will be removed from the sample, returned to our laboratory, and analyzed using a variety of microscopes.

Replication can also be performed to replicate surfaces for surface finish or other testing, replicating shapes, corrosion pitting, cracking or any other surface that require imaging or measurements.

on site in-situ microstructure replication of a austenitic stainless steel tube sheet (heat exchanger)

With its 6 x 11-inch fully automated stage, the high-resolution Keyence VR enhances our capabilities for measuring and analyzing large samples. It can be utilized in nearly all industries and at every step of engineering, from research and development to production, and from quality control through analysis of failures and defect investigation.

The Keyence VR is just one of the many pieces of advanced technological and analytical equipment we utilize to assist customers in understanding their complex matters.

  • Meting van complexe profielen
    • De Keyence VR kan elk 2D- of 3D-object of -oppervlak scannen en elk type 2D- en 3D-oppervlak of profielmeting bieden. Het maakt ook contactloze oppervlakteafwerkings- en ruwheidsmetingen mogelijk en de evaluatie van de werkelijke vlakheid van het oppervlak.
  • Oppervlakteafwerking en ruwheid
    • Oppervlakteafwerking en ruwheidstests kunnen in ons laboratorium of ter plaatse worden uitgevoerd met behulp van onze replicatiemedia met hoge resolutie en krimpvrije replicatie.
  • Productdefect en pasvorm
    • Is een rubberen pakking niet goed geïnstalleerd of was deze defect van de fabrikant? Kwam de pakkingzitting overeen met de afmetingen van de pakking? Om deze vragen te beantwoorden, kunnen we de 3D-profielmetingen met hoge resolutie van de Keyence VR gebruiken.
  • Fabricage Fouten
    • We kunnen de Keyence VR gebruiken voor de evaluatie van componenten (zoals sanitair) op ongebruikelijke slijtagelittekens, vormlijnen, misvormingen, draadschade of corrosieputjes.
  • Schade aan milieudakbedekking
    • Milieuschade door hagel aan gordelroos kan moeilijk te karakteriseren en te evalueren zijn. Met behulp van de Keyence VR kunnen we schade aan dakshingles evalueren, karakteriseren en bevestigen.
  • Niet-destructieve analyse
    • 3D-profielmetingen van tandwielen en bussen zijn nu mogelijk zonder destructief onderzoek. Dit stelt onze projectmanagers in staat om slijtagepatronen snel en efficiënt te evalueren met een hoge nauwkeurigheid en herhaalbaarheid.
  • Defecten aan spuitgietmatrijzen
    • Spuitgietmatrijzen en matrijzen kunnen niet goed slijten, waardoor defecten aan het eindproduct ontstaan. We kunnen nu deze slijtagelittekens en gebreken meten om de afmetingen van de mallen en matrijzen te karakteriseren en te identificeren.

High resolution 3D surface roughness SA scan of a medical implant

Onze experts op het gebied van materiaaltesten en -onderzoek

Gerelateerde casestudy's

Een overzicht van de gebroken ingaande as (boven) en twee vergelijkingsassen die vergelijkbare raceomstandigheden hadden ondergaan.

Storingsanalyse van de ingaande as van een raceauto-transmissie

Meer lezen
De bovenstaande afbeelding toont de twee messing elleboog sanitaire fittingen in de ontvangen staat voor analyse. Aanzienlijke afzettingen en verschillende vlekken werden waargenomen op het buitenoppervlak van de fittingen.

Analyse van gedegradeerd messing sanitair fittingen

Meer lezen
Weergave van de gescheurde cilinder in de staat waarin deze is ontvangen. Een voornamelijk axiale breuk spleet de cilinder wijd open. De axiale breuk draaide aan de basis van de cilinder in tegengestelde richtingen om. De twee fractuurhelften zijn gelabeld met "A" en "B" voor identificatiedoeleinden voor onderzoek. De groene pijlen geven de plaats van het begin van de breuk aan. De kleinere zwarte pijlen geven de richting van de voortplanting van de breuk aan.

Storingsanalyse van gescheurde Inergen brandbluscilinder

Meer lezen

Heeft u materiaaltest- en onderzoeksdiensten nodig?