Uniwersytet Warmińsko – Mazurski
W Olsztynie
I rok, studia stacjonarne
Kierunek: mechatronika
Ćwiczenia Laboratoryjne
Nauka o materiałach
Temat: Mikroskopowa metoda badania właściwości materiałów.
I Cel ćwiczenia:
Zapoznanie się i omówienie mikroskopowej metody badania materiałów. Omówienie sposobów przygotowania próbek do badań.
II Wstęp teoretyczny:
Badania metalograficzne dzielimy na dwie grupy: makroskopowe i mikroskopowe. Makroskopowe oględziny materiału polegają na badaniu go nieuzbrojonym okiem, lub przy powiększeniu rzędu 30x. Tym sposobem jesteśmy w stanie zauważyć jedynie widoczne pęknięcia lub defekty.
Mikroskopowe oględziny materiału polegają na badaniu próbki pod mikroskopem metalograficznym. Takie badanie pozwala na zaobserwowanie nawet bardzo małych (czasami mikroskopijnych) defektów powstałych na powierzchni materiału. Jednakże próbkę do takiego badania trzeba najpierw odpowiednio przygotować.
Przygotowanie próbki do badania pod mikroskopem wymaga wykonania następujących kroków:
Wycinanie – wycięcie z dużego bloku materiału fragmentu, który poddamy badaniom.
Inkludowanie – zatopienie wyciętego fragmentu w żywicy. Ułatwia to jego dalszą obróbkę.
Szlifowanie – odbywa się na szlifierce przy użyciu papieru ściernego o gramaturze od 250 do 2000. Nadaje próbce małą chropowatość.
Polerowanie – próbkę poleruje się na kawałku materiału z użyciem pasty polerskiej. Nadaje gładkość i połysk.
Trawienie – końcowe czyszczenie materiału w roztworze kwasowym. Powstają mikro wyżłobienia w słabszych miejscach.
Do badań mikroskopowych używa się dwóch typów mikroskopów: elektronowego lub metalograficznego. Mikroskop elektronowy używa do badania przedmiotu wiązki elektronów. Pozwala on na dokładne badanie przedmiotów nawet milion razy cieńszych od ludzkiego włosa (0,1mm).
Mikroskop metalograficzny jest swoistą odmianą mikroskopu biologicznego. Podstawowa różnica między oboma typami mikroskopów jest taka, iż w mikroskopie biologicznym wiązka światła naświetla próbkę i jednocześnie przechodzi przed nią. Natomiast w mikroskopie metalograficznym wiązka światła odbija się od badanego przedmiotu, stąd tak staranne przygotowania do badań. Pod mikroskopem rowki powstałe przy trawieniu widoczne są jako czarne punkty, ponieważ światło padając na nierówną powierzchnię nie odbija się pionowo w górę, lecz rozprasza się na boki.