2000-05-05

WBM - Mechanika

Semestr: II

Badania mikroskopowe

Badania metalograficzne mikroskopowe przeprowadza się w celu określenia rodzaju, wielkości, kształtu i rozmieszczenia składników strukturalnych w badanym materiale. Badania te przeprowadza się przez obserwację pod mikroskopem gładkich i płaskich powierzchni nazywanych zgładami (szlifami) nie trawionych i trawionych w odpowiedni sposób, zależny od rodzaju materiału i wykrywanych składników strukturalnych.

Do badań metalograficznych używa się obecnie mikroskopów optycznych, umożliwiających obserwację przy powiększeniach do około 2000 razy i mikroskopów elektronowych, powiększających kilkadziesiąt tysięcy razy.

BUDOWA MIKROSKOPU:

Mikroskop składa się z podstawy, na której zawieszony jest tubus z obiektywem, okularem i oświetleniem oraz stolik przedmiotowy. Obiektyw umieszczony jest w dole tubusu, a okular na jego górnym końcu. Tubus ma kształt rury ustawionej pionowo. W niektórych mikroskopach jest on u góry zgięty pod kątem umożliwiającym obserwację obrazy w okularze z pozycji siedzącej. W tym wypadku promienie są skierowane do okularu przy pomocy pryzmatu umieszczonego w zagięciu tubusa. Żarówka oświetlająca jest na napięcie 6V, dlatego prąd z sieci należy pobierać przez transformator. Stolik przedmiotowy, na którym umieszcza się próbkę szlifem do góry, znajduje się pod tubusem.

Ćwiczenie polegało na zbadaniu pod mikroskopem próbki stali. Przed przystąpieniem do ćwiczenia należało odpowiednio przygotować próbkę.

Do badań metalograficznych stosuje się próbki różnej wielkości, zależnie od wymiarów badanego przedmiotu. Małe przedmioty bada się przeważnie w całości, z dużych wycina się jedną lub więcej próbek w ten sposób, by były one możliwe reprezentatywne.

Przygotowanie próbek do badań:

Próbki najczęściej wycina się palnikiem, jednak podczas wycinania trzeba próbkę intensywnie chłodzić aby wysoka temperatura nie spowodowała zmian strukturalnych w próbce. Na zajęciach korzystaliśmy jednak z gotowych próbek, tak że pozostało nam tylko ich oszlifowanie i polerowanie. Przed przystąpieniem do szlifowania uzyskaliśmy w badanej próbce odpowiednie sfazowania. Następnie przystąpiliśmy doszlifowania próbki.

Próbkę szlifuje się drobnoziarnistymi papierami ściernymi (w naszym przypadku były to papiery o ziarnistości 100 i 800) zapewniając jednocześnie odpowiednie chłodzenie. Przed zmianą papieru ściernego na drobniejszy, próbkę należy dokładnie wypłukać pod bieżącą wodą, gdyż przeniesienie większych ziaren ściernych może spowodować porysowanie obrabianej powierzchni. Podczas szlifowania należy co jakiś czas obracać próbkę o 90^o aby pozacierać możliwie wszystkie rysy.

Po zakończeniu szlifowania należy próbkę dokładnie wypłukać i wysuszyć.

Następnym krokiem jest wypolerowanie próbki.

Polerowanie mechaniczne próbek metalograficznych wykonuje się na polerkach wyposażonych w poziome, obrotowe tarcze napędzane silnikiem elektrycznym, pokryte filcem. Środkiem polerującym jest zwykle wodna zawiesina tlenku glinu(Al₂O₃). Po wypolerowaniu próbki należy ją dokładnie wypłukać i wysuszyć wykorzystując strumień powietrza.

Obserwacja mikroskopowa

Obraz próbki stali węglowej jaki uzyskaliśmy pod mikroskopem przed wytrawieniem próbki przedstawiony został na rys.1

rys.1

Następnie próbka poddana została trawieniu w 4 procentowej mieszaninie kwasu azotowego i spirytusu rektyfikowanego. Obraz uzyskany po wytrawieniu przedstawiony został na rys.2

rys.2

Podczas obserwacji można zmieniać kąt padania promieni świetlnych w celu zaobserwowania wypukłości i wklęsłości na powierzchni badanej próbki.

Wnioski

• pomimo długotrwałego i starannego polerowania badanej próbki na jej powierzchni pozostały rysy.

• w przypadku stali węglowej przed obserwacją próbkę należy poddać wytrawieniu celem zaobserwowania struktury powierzchni próbki.

---