1: Cel ćwiczenia
Poznanie własności, zastosowania obróbki cieplnej, podstawowych struktur stopów aluminium i stopów miedzi.
2: Definicja
Metalograficzne badania mikroskopowe - wykonywane są w celu zbadania mikrostruktury metali przeprowadza się najczęściej za pomocą mikroskopu optycznego, stosując powiększenia od około 20 - 1800 - krotnych
3: Wyposażenie stanowiska
- Mikroskop MEF3
-2 próbki metalograficzne
- Katalog struktur
- Atlas metalograficzny struktur stopów odlewniczych.
- Encyklopedia - metaloznawstwo.
4: Przebieg ćwiczenia
1: Zapoznać się z instrukcją obsługi mikroskopu
2: Dokonac obserwacji pod mikroskopem wskazanych przez prowadzącego próbek różnych gatunków różnych stopów aluminium i stopów miedzi
3: Oglądane obrazy obrysować w kole o średnicy 50mm
4: Opisać struktury oglądanych gatunków stopów aluminium i stopów miedzi oraz porównać ich obrazy w katalogu struktur a także z atlasem metalograficznym.
5: Badana próbka
Aluminium Stop AK52
Odlew wykonany w formie piaskowej wyważony w temp 510'C przez 4 godziny i przesycony w wodzie w temp 60'C
Stop AK52 przeznaczony jest przeznaczony głownie na odlewy głowic cylindrów silników spalinowych zawierający wagowo: 4-6% Si, 1.5-3.5% Cu, 0.2-0.8 Mg, 0.2-0.8 Mn + zanieczyszczenia resztę stanowi Al. Odporność tego stopu na korozję jest wysoka, charakteryzuje się tez dobrymi własnościami odlewniczymi i wytrzymałościowymi.
6: Przygotowanie próbek
Próbki wycina się z materiału którego strukturę chce się poznać, robi się to mechanicznie lub laserowo. Następnie próbka jest wstępnie szlifowana i zalewana w żywicy w celu poddania dalszej obróbce.
7: Szlifowanie próbek.
Próbki metalograficzne, zarówno do obserwacji makroskopowej jak i mikroskopowej muszą być odpowiednio przygotowane. Wstępne przygotowanie polega na obróbce mechanicznej badanych powierzchni. Obróbka skrawaniem powoduje odkształcenie materiału na głębokość 250 - 2000μm. Dalszą obróbkę przeprowadza się na szlifierkach mechanicznych do płaszczyzny, która zniekształca strukturę na głębokość do 75μm. Podczas kolejnych etapów przygotowania zgładu warstwa ta powinna zostać całkowicie usunięta. Następnym etapem jest szlifowanie na papierach ściernych. Należy stosować nie mniej niż 4 - 5 przejść na papierach o coraz mniejszej gradacji ścierniwa, zmieniając kierunek szlifowania o 90° przy przejściu z papieru o ziarnie grubszym na papier o ziarnie drobniejszym. Szlifowanie na mokro daje lepsze wyniki, ponieważ ciecz zwilżająca omywając powierzchnię papieru ściernego i zgładu usuwa cząsteczki ściętego metalu i wykruszonego ścierniwa. Zadowalające wyniki szlifowania uzyskuje się, stosując kolejno papiery o ziarnistości określonej nr 180, 240, 320, 400 i 600.
Szybkość obrotowa tarcz szlifierskich zwykle mieści się w granicach 200 - 1400 obr/min. Przy średnicy ok. 300mm. Małe szybkości i mniejsze naciski są zalecane dla stopów miękkich i materiałów, które posiadają łatwo wykruszające się fazy.
8: Polerowanie próbek.
Polerowaniu poddaje się wszystkie próbki przeznaczone do badań mikroskopowych oraz niektóre do badań makroskopowych. Można wyróżnić polerowanie mechaniczne, elektrolityczne i chemiczne oraz połączenie tych metod.
9: Wnioski
Jeśli próbka była długo nie używana, powstaje na niej korozja którą można usunąć poprzez szlifowanie. Aby rys było jak najmniej najlepiej jest zastosować bardzo drobny papier ścierny np. papier wodny 600. Po zebraniu górnej warstwy można próbkę wypolerować za pomocą filcu dla jeszcze lepszego obrazu. Badanie to pomaga nam określić zanieczyszczenie naszego metalu oraz jego skład chemiczny. Również dzięki atlasowi próbek metalograficznych możemy określić z jakim metalem mamy doczynienia.