| MiBM L2 | Dawid Kulczykowski | 09.11.2012 | |||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ćw. Nr 2 | Metaloznawstwo Badania metalograficzne makroskopowe |
||||||||||||||||||||||||
Badania te umożliwiają ujawnienie: − błędów kształtu i wymiarów poprzecznych spoiny, − wad budowy spoiny (rozlewy, nawisy, brak przetopu, podtopienia, wycieki, przyklejenia), − nieciągłości metalu spoiny i złącza (porowatość, zażużlenia, pęknięcia) Trawienie odczynnikiem Adlera Stosowane jest dla próbek wyciętych z połączeń zgrzewanych i spawanych. Badanie przeprowadza się przez pocieranie zgładu watą zwilżoną odczynnikiem Ma 11 Fe w temperaturze pokojowej, aż do uzyskania kontrastowego obrazu makrostruktury złącza. Następnie szlif płucze się wodą oraz alkoholem, po czym suszy się go w strumieniu powietrza. Trawienie odczynnikiem Heyna Zgład badanego elementu szlifowany na papierach ściernych o średniej grubości ziarna zwilża się odczynnikiem Ma I Fe; czas trawienia wynosi 0.5 do 5 minut. Wydzieloną warstewkę miedzi można spłukać strumieniem wody; usuwanie miedzi przyspiesza zmywanie zgładu wodnym roztworem amoniaku. Następnie zgład suszy się strumieniem powietrza. Próba Baumana.
Dla przeprowadzenia próby Baumana szlifowanie zgładu kończy się na papierze ściernym o średniej grubości ziarna. Do tak przygotowanego zgładu przykłada się fotograficzny papier bromowo-srebrowy, namoczony w 5 % roztworze wodnym kwasu siarkowego przez okres 2-5 minut. Przed przyłożeniem go do zgładu papier bromowo-srebrowy należy przesuszyć za pomocą bibuły. Ważne jest. aby emulsja była dobrze dociśnięta do powierzchni zgładu. co można uskutecznić za pomocą gumowego wałka Czas trawienia waha się. w zależności od zawartości siarki w materiale, od I do 15 minut. Po zdjęciu papieru fotograficznego należy go przepłukać w wodzie, utrwalić w utrwalaczu fotograficznym przez 10-20 minut i po ponownym przepłukaniu wysuszyć na suszarce elektrycznej. Trawienie odczynnikiem Oberhoffera Sposób przeprowadzenia badania jest podobny jak przy zastosowaniu odczynnika Ma I Fe. z tym jednak, że zgład należy bardzo gładko wyszlifować. a nawet wypolerować. Czas trawienia jest krótszy i wynosi od kilku sekund do 2 minut. Działanie elektrolityczne wykazują wszystkie odczynniki zawierające sole miedzi. Będą to przede wszystkim odczynniki Ma 1 Fe oraz Ma 2 Fe. Odczynniki te stosuje się do wykrywania segregacji fosforu, a niekiedy mogą one służyć również do ujawnienia struktury pierwotnej. Odczynnik Ma 1 Fe (Heyna) oddziałuje w ten sposób, że miejsca bogate w fosfor zabarwiają się na brunatne, zaś bogatsze w węgiel - na szaro. Makrostruktura stali po wytrawieniu tym odczynnikiem jest bardziej wyraźna na mniej wygładzonej powierzchni, łatwiej jest również w tym przypadku zetrzeć nadmiar wydzielonej na powierzchni próbki miedzi. Odczynnik Ma 2 Fe (Oberhoffera) silnie trawi miejsca ubogie w fosfor, które ciemnieją, a na miejsca bogate w fosfor prawie nie działa, pozostawiając je jasne i błyszczące. Po dłuższym trawieniu tym odczynnikiem stali przerobionej plastycznie uwidacznia się również wyraźnie przebieg włókien. Wymaga to jednak dokładnego przygotowania powierzchni przez polerowanie. Odczynnik Baumana (Ma 3 Fe) ujawnia na przyłożonym do zgładu papierze fotograficznym bromosrebrnym występowanie wtrąceń siarczkowych w stali, zgodnie z reakcjami: MnS(FeS) + H2SO4 MnSO4 (FeSO4) + H2S H2S + 2AgBr Ag2S + 2HBr W tych miejscach, w których na zgładzie metalograficznym występują siarczki żelaza FeS, na papierze fotograficznym otrzymuje się żółtawo -brunatne wydzielenia siarczku srebra Ag2S. PRZEBIEG ĆWICZENIA
Doświadczenie „Próba Baumana”
Wcześniej pobrana próbka materiału została poddana szlifowaniu metalograficznym na papierze ściernym. Następnie kartka papieru fotograficznego (bromosrebrowego) została namoczona w 5% wodnym roztworze kwasu siarkowego (ok 5 minut) . Na tak przygotowany papier została położona nasza próbka wypolerowaną powierzchnią do emulsji i ściśle do niej przylegająca. Po upływie 3-5 minut próbka została zdjęta a papier fotograficzny opłukany w czystej wodzie i utrwalony w zwykłym utrwalaczu fotograficznym przez około 10 minut następnie poddany suszeniu. Powstający w wyniku reakcji chemicznych siarczek srebra ma zabarwienie ciemnobrunatne i wykazuje na odbitce miejsca ułożenia wtrąceń siarczkowych. Doświadczenie „Próba Heyna” Wcześniej pobrana próbka materiału została poddana szlifowaniu metalograficznym na papierze ściernym. Następnie próbka materiału została namoczona w odczynniku Heyna. Po upływie około 5 minut próbka została wyciągnięta i wytworzona na niej warstwa miedzi została spłukana strumieniem wody. Następnie próbka została wysuszona i poddana obserwacji. Powstająca w wyniku reakcji chemicznych warstewka miedzi na powierzchni polerowanej próbki po spłukaniu ujawniła segregację fosforu co z kolei pozwala ustalić jaką metodą został wykonany zgład. Wnioski : Próba Baumana nie określa formy siarki ani jej ilości. Ukazuje ona tylko umiejscowienie wtrąceń siarczkowych co doskonale widać na fotografii. Powstający w wyniku reakcji chemicznych siarczek srebra ma zabarwienie ciemnobrunatne. Można zauważyć również, że szlifowanie próbki nie było wykonane dokładnie. Próba Heyna ukazuje natomiast segregację fosforu co pozwala określić, czy dany zgład został metodą obróbki skrawaniem czy obróbki plastycznej. Z naszego szkicu wynika, że dany zgład został wykonany metodą obróbki plastycznej o czym świadczą rozchodzące się na boki linie fosforowe w górnej części próbki. |