DEFINICJE

• Makrostruktura materiału - elementy struktury widoczne nieuzbrojonym okiem lub przy użyciu przyrządów optycznych dających obraz powiększony nie więcej niż 40x.

• Mikrostruktura materiału - elementy struktury widoczne przy użyciu mikroskopów dających powiększenie większe niż 40x.

Jedną z metod badania makrostruktury i mikrostruktury materiałów metalowych jest metalografia. Badania metalograficzne polegają na oględzinach obiektów lub preparatów i wnioskowaniu na podstawie obrazu i analizy poszczególnych jego fragmentów o strukturze. Wyróżnia się badania metalograficzne makroskopowe i mikroskopowe.

MAKROSTRUKTURA - badania metalograficzne makroskopowe

• Obserwacja powierzchni w celu ujawnienia:

• Śladów oddziaływania środowiska, np. produktów korozji

• Nieciągłości materiału, np. pęknięć, pęcherzy, wgnieceń

1 Produkty korozji na wewnętrznej powierzchni rurociągu ze stali węglowej

b) Obserwacja przełomów w celu ujawnienia:
- Charakterystycznych cech przełomu, określających jego rodzaj
- Większych wtrąceń niemetalicznych
- Wielkości i kształtu ziaren
- Nieciągłości materiałowych
- Grubości stref o zróżnicowanej budowie

c) Obserwacja powierzchni zgładów metalograficznych

Etapy przygotowania zgładów:

• Wycięcie próbki

• Szlifowanie powierzchni do na szlifierce

• Szlifowanie na płótnach i papierach ściernych

• Polerownie (nie zawsze konieczne)

• Trawienie odczynnikami

Obserwacja powierzchni zgładów może ujawnić:

• Naruszenie spójności materiału badanego elementu

• Niejednorodność budowy materiału

• Technologię wykonania elementu

• Wielkość ziarna

CEL BADAŃ METALOGRAFICZNYCH MAKROSKOPOWYCH W LABORATORIACH PRZEMYSŁOWYCH:

• Ocena jakości wyrobów

• Kontrola urządzeń przemysłowych

• Ocena jakości zabiegów technologicznych: spawania, obróbki cieplnej, cieplno-chemicznej, przeróbki plastycznej

• Określenie przyczyny awarii

MIKROSTRUKTURA - badania metalograficzne mikroskopowe

Badania polegają na obserwacji powierzchni zgładów metalograficznych przy pomocy mikroskopów metalograficznych

Etapy przygotowania powierzchni zgładów:

• Wybór miejsca pobrania próbki na podstawie badań makroskopowych

• Wycięcie próbki

• Zatopienie w żywicy (inkludowanie)

• Szlifowanie na płótnach i papierach ściernych

• Polerowanie mechaniczne lub elektrolityczne

• Trawienie powierzchni odczynnikami

Mikroskop metalograficzny świetlny

1. Stolik przedmiotowy

2. Głowica rewolwerowa z obiektywami

3. Okular

4. Oświetlacz

5. Pokrętło przesuwu makro

6. Pokrętło przesuwu mikro

2 Bieg promieni świetlnych w mikroskopie

Powiększenie całkowite mikroskopu N

N=N_ob x N _ok.

N_ob - powiększenie obiektywu

N _ok. - powiększenie okularu

Zdolność rozdzielcza mikroskopu d_m - najmniejsza odległość między dwoma punktami, które widoczne są oddzielnie.

d_m= λ/2nsin(β/2) = λ/2A_ob

λ - długość fali świetlnej

n - współczynnik załamania światła

β - kąt rozwarcia soczewki obiektywu

A_ob - apertura numeryczna

Dla λ = 550 nm i A_ob= 1,6

d_m = 200 nm

CEL BADAŃ METALOGRAFICZNYCH MIKROSKOPOWYCH W LABORATORIACH PRZEMYSŁOWYCH:

• Identyfikacja materiału i jego stanu po zabiegach technologicznych: obróbce cieplnej i cieplno-chemicznej, przeróbce plastycznej, spawaniu

• Ocena jakości materiału, np. na podstawie wielkości ziarna, wielkości wydzieleń grafitu w żeliwie, wtrąceń niemetalicznych, jednorodności mikrostruktury

• Ocena wpływu zmian parametrów wytwarzania wyrobu na mikrostrukturę materiału

• Określenie przyczyny awarii.

BUDOWA MATERIAŁÓW

1

---