MIKROSKOPIA METALOGRAFICZNA

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "MIKROSKOPIA METALOGRAFICZNA"

Helena Barańska
6 lat temu
Przeglądów:

1 MIKROSKOPIA METALOGRAFICZNA WYKŁAD 2 Przygotowanie próbek do analizy metalograficznej dr inż. Michał Szocioski

Spis zagadnieo Zgłady metalograficzne makroskopowe Przygotowanie zgładów metalograficznych makroskopowych Etapy przygotowania materiału do badania metalograficznego mikroskopowego o o o o

2 Spis zagadnieo Zgłady metalograficzne makroskopowe Przygotowanie zgładów metalograficznych makroskopowych Etapy przygotowania materiału do badania metalograficznego mikroskopowego o o o o Identyfikacja reprezentatywnego miejsca poboru próbki Immobilizacja Szlifowanie Polerowanie Polerowanie mechaniczne Warstwa Beilby ego Polerowanie chemiczne Polerowanie elektrolityczne Najczęstsze błędy w przygotowaniu próbek metalograficznych Co to jest?

3 Zgłady metalograficzne makroskopowe Zgłady metalograficzne makroskopowe pozwalają określid następujące cechy materiału: naruszenie spójności metali i stopów (pory, pęcherze, jamy skurczowe) strukturę pierwotną powstałą w wyniku krzepnięcia strukturę wtórną powstałą wskutek przeróbki plastycznej na gorąco (włóknistośd) i na zimno (linie odkształceo) niejednorodnośd struktury i składu wywołaną obróbką cieplną, cieplnochemiczną, procesem technologicznym grubości charakterystycznych stref elementu jakośd połączeo spawanych

4 Przygotowanie zgładów metalograficznych makroskopowych Badania makroskopowe przeprowadzane są na: przekrojach, przełomach, próbkach schodkowo zestruganych (obtoczonych). najczęściej badania makroskopowe przeprowadza się na specjalnie przygotowanych przekrojach poprzecznych (szlifach) o ile to możliwe całych elementów po odcięciu próbki piłą do metalu wyrównuje się powierzchnię przekroju przy pomocy obróbki skrawaniem próbkę szlifuje się na coraz drobniejszym papierze ściernym, następnie trawi w odpowiednim odczynniku przygotowaną powierzchnię poddaje się od razu obserwacjom

5 Przygotowanie zgładów metalograficznych makroskopowych

6 Przygotowanie zgładów metalograficznych makroskopowych Wybrane odczynniki do badania makrostruktury stopów żelaza wg PN-61/H-04502

7 Przygotowanie zgładów metalograficznych makroskopowych Wybrane odczynniki do badania makrostruktury metali i stopów nieżelaznych według PN-75/H-045U

8 Etapy przygotowania materiału do badania metalograficznego mikroskopowego identyfikacja reprezentatywnego miejsca wycięcia próbki z materiału immobilizacja próbki w uchwycie lub inkludacja w żywicy chemoutwardzalnej (np. żywica epoksydowa Epidian) szlifowanie na papierze o coraz drobniejszym ziarnie polerowanie: o mechaniczne, o chemiczne, o elektrolityczne. WSTĘPNE OBSERWACJE MIKROSKOPOWE WYKRYCIE WAD MATERIAŁU ORAZ WTRĄCEO NIEMETALICZNYCH trawienie w odpowiednim odczynniku WŁAŚCIWE OBSERWACJE MIKROSKOPOWE OGLĄD MIKROSTRUKTURY MATERIAŁU

Identyfikacja reprezentatywnego miejsca poboru próbki pozwala na określenie interesującej nas cechy charakterystycznej dla całego wyrobu właściwe chłodzenie podczas wycinania, gdyż obcinanie na

9 Identyfikacja reprezentatywnego miejsca poboru próbki pozwala na określenie interesującej nas cechy charakterystycznej dla całego wyrobu właściwe chłodzenie podczas wycinania, gdyż obcinanie na gorąco powoduje nieodwracalne zmiany w strukturze, którą chcemy ujawnid zapewnienie wystarczających naddatków materiału odpowiednie oznakowanie próbek i wykonanie szkicu miejsc ich pobrania z wyrobu wybór odpowiedniej tarczy tnącej: stopy żelazo-węgiel tarcze z Al 2 O 3, metale nieżelazne i niemetale tarcze SiC oraz tarcze diamentowe

Immobilizacja próbki celem oprawienia próbek jest uzyskanie takiej formy, która ułatwi jej ręczną preparatykę, bądź umożliwi zamocowanie próbki w urządzeniach

10 Immobilizacja próbki celem oprawienia próbek jest uzyskanie takiej formy, która ułatwi jej ręczną preparatykę, bądź umożliwi zamocowanie próbki w urządzeniach automatycznych uchwyty mechaniczne, galwanizowanie, zalewanie próbek tworzywami, najbardziej popularną metodą jest inkludowanie nie wywoład niepotrzebnych naprężeo

Szlifowanie próbki realizowane ręcznie lub za pomocą tarczy obrotowej przy każdej zmianie ziarnistości papieru ściernego próbkę należy opłukad wodą w celu usunięcia pozostałości ziaren ściernych z

11 Szlifowanie próbki realizowane ręcznie lub za pomocą tarczy obrotowej przy każdej zmianie ziarnistości papieru ściernego próbkę należy opłukad wodą w celu usunięcia pozostałości ziaren ściernych z poprzedniego papieru okresowo należy zmieniad kierunek szlifowania o 90 szlifowanie na danym papierze prowadzi się do momentu zniknięcia rys z poprzedniego szlifowania zbyt duży docisk papieru do próbki może skutkowad jej przegrzaniem

12 Polerowanie próbki POLEROWANIE MECHANICZNE prowadzone na tarczy obrotowej pokrytej płótnem polerskim (np. filcem, flanelą) płótno jest pokrywane pastą polerską (np. mieszanką tlenku glinu lub tlenku chromu z woskiem) płótno może byd zraszane zawiesiną tlenku glinu, magnezu, żelaza lub chromu okresowo należy zmieniad położenie próbki należy unikad zbyt dużego docisku, powodującego zgniot powierzchniowy dający tzw. warstwę Beilby ego po wypolerowaniu materiał przemywa się wodą, a następnie alkoholem i suszy w strumieniu ciepłego powietrza jakośd polerowania sprawdza się okiem nieuzbrojonym oraz pod mikroskopem wykrywając również ewentualne wtrącenia niemetaliczne

się na powierzchni metali i stopów wskutek obróbki

13 Warstwa Beilby ego bezpostaciowa (amorficzna) warstwa, pozbawiona regularnej struktury krystalicznej, tworząca się na powierzchni metali i stopów wskutek obróbki mechanicznej, zużycia ciernego lub polerowania mechanicznego

Polerowanie próbki POLEROWANIE CHEMICZNE zanurzenie wstępnie oszlifowanej próbki w odpowiednim odczynniku chemicznym przez określony czas po zakooczeniu

14 Polerowanie próbki POLEROWANIE CHEMICZNE zanurzenie wstępnie oszlifowanej próbki w odpowiednim odczynniku chemicznym przez określony czas po zakooczeniu procesu próbkę płucze się w wodzie, przemywa alkoholem i suszy często otrzymana struktura podobna jest do tej uzyskanej w wyniku polerowania mechanicznego i trawienia

15 Polerowanie próbki Warunki polerowania chemicznego niektórych metali i stopów

16 Polerowanie próbki POLEROWANIE ELEKTROLITYCZNE umieszczenie próbki, posiadającej możliwośd podłączenia elektrycznego, w odpowiedniej kąpieli próbka stanowiąca anodę jest łączona z dodatnim biegunem regulowanego zasilacza drugą elektrodą (katodą) może byd: miedź, węgiel, platyna, nikiel lub stal odporna na korozję po zakooczeniu procesu próbkę płucze się w wodzie, przemywa alkoholem i suszy przebiegające procesy anodowe skutkują wyrównaniem powierzchni

17 Polerowanie próbki Warunki polerowania elektrolitycznego niektórych metali i stopów

18 Trawienie próbki kontakt z chemicznym odczynnikiem trawiącym czas wytrawiania jest zależy od rodzaju materiału oraz zastosowanego odczynnika i wynosi od kilkunastu sekund do kilkunastu minut sygnałem do przerwania trawienia jest lekkie zmatowienie powierzchni zgładu po zakooczeniu trawienia powierzchnię należy zmyd strumieniem wody, przepłukad alkoholem i osuszyd w strumieniu ciepłego powietrza poprawę jakości zgładu uzyskuje się przez kilkakrotne naprzemienne polerowanie i trawienie powoduje przede wszystkim wytrawienie granic ziaren, potem powierzchni ziaren w zależności od ich orientacji sieciowej względem płaszczyzny zgładu

grafit lub wtrącenia niemetaliczne ujawnienie ziaren metalu wymaga wytrawienia zgładu odczynniki trawiące atakują przede wszystkim

19 Trawienie próbki na wypolerowanej powierzchni metalu można obserwowad te elementy mikrostruktury, które różnią się znacznie współczynnikiem odbicia światła np. grafit lub wtrącenia niemetaliczne ujawnienie ziaren metalu wymaga wytrawienia zgładu odczynniki trawiące atakują przede wszystkim granice ziaren; światło ulega na nich rozproszeniu i w mikroskopie granice ziaren widoczne są jako ciemne linie powierzchnia ziaren tej samej fazy może się wytrawid silniej lub słabiej, zależnie od orientacji krystalograficznej w stosunku do powierzchni zgładu

20 Trawienie próbki Ważniejsze odczynniki do trawienia szlifów metalograficznych

związków i ich mieszanin, należy zachowad ostrożnośd przy wszelkich manipulacjach

21 Uwaga Podczas polerowania chemicznego, elektrolitycznego oraz trawienia makroi mikrostruktury, z uwagi na stosowanie stężonych kwasów oraz innych szkodliwych związków i ich mieszanin, należy zachowad ostrożnośd przy wszelkich manipulacjach związanych z wlewaniem i wylewaniem kąpieli, wkładaniem i wyjmowaniem próbek, podgrzewaniem itp.

22 Najczęstsze błędy w przygotowaniu próbek metalograficznych Szlifowanie skutkujące nachyloną powierzchnią próbki

23 Najczęstsze błędy w przygotowaniu próbek metalograficznych Niewystarczające szlifowanie i polerowanie obecnośd rys przysłaniających mikrostrukturę zgładu

24 Najczęstsze błędy w przygotowaniu próbek metalograficznych Przegrzanie powierzchni próbki podczas polerowania

25 Najczęstsze błędy w przygotowaniu próbek metalograficznych Zbyt krótkie trawienie niedostatecznie widoczna struktura materiału

26 Najczęstsze błędy w przygotowaniu próbek metalograficznych Zbyt długie trawienie niewidoczna struktura materiału

27 Co to jest?

28 Co to jest? AUS TENIT

Podobne dokumenty

PRZYGOTOWANIE I OCENA ZGŁADÓW METALOGRAFICZNYCH DO BADANIA MIKROSKOPOWEGO

POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ CHEMICZNY KATEDRA ELEKTROCHEMII, KOROZJI I INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ Ćwiczenie laboratoryjne z Mikroskopii Metalograficznej: PRZYGOTOWANIE I OCENA ZGŁADÓW METALOGRAFICZNYCH DO