WSTĘP:

Badania makroskopowe polegają na stwierdzeniu budowy wad materiałów na próbkach, pobranych
z badanego przedmiotu przy czym ocenę przeprowadza się okiem nieuzbrojonym lub przy powiększeniu nie przekraczającym 25 razy. Próbkę pobiera się z odpowiednich miejsc przez wycięcie pilą lub innym sposobem, zwracając uwagę by nie nastąpiły zmiany w budowie na skutek wpływu temperatury lub zgniotu. Po wycięciu, przeznaczoną do badań próbki obrabia się mechanicznie przez skrawanie, a następnie wygładzić papierem ściernym. Obserwując tak przygotowaną próbkę w stanie nie strawionym możemy wykryć pozostałości jamy osadowej pęcherzy, pory, pęknięcia, rzadziznę i większe wtrącenia metaliczne.

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest badanie struktury materiału okiem nieuzbrojonym lub za pomocą lupy
o kilkakrotnym powiększeniu w celu orientacyjnego określenia wad problemu technologicznego,
a więc wad odlewniczych, spawalniczych, przeróbki plastycznej itd.

Przebieg ćwiczenia:

W ćwiczeniu zbadaliśmy 7 próbek pobranych z badanych materiałów oraz określając wadę
i przyczynę powstania.

1. Przedmiotem badanym jest świecznik w którym stwierdzone zostały wady materiału- bąbel. Powstaje na wskutek grupowego wystąpienia pustek w masie metalu w postaci kulistym lub jajowym kształcie
   o małych średnicach. Przyczyną powstania bąbli jest zbyt duża zawartość gazów w metalu, które nie mogą się wydostać na zewnątrz i pozostają w odlewie, a także złą wentylacją formy, zbyt mała porowatość masy formierskiej i zbyt szybkie zalewanie formy.

Bąble

2. Przedmiotem badanym jest klocek hamulcowy w którym wystąpiła wada w postaci jamy usadowej (jamy skurczowej). Badanym materiałem jest żeliwo. Jama usadowa jest to wgłębienie
   o nieprawidłowym kształcie, powstające w tych miejscach odlewu, w których metal krzepnie najpóźniej. Wielkość jamy usadowej zależy od temperatury stopu w chwili zalewania formy.

Jama usadowa

3. Przedmiotem badanym jest klocek żeliwny, w którym wystąpiła wada - rzadzizna. Rzadzizną nazywamy rozrzuconą jamę skurczową. Powstaje ona wówczas gdy krzepnięcie na całym porażonym obszarze wodą w ciągu bardzo krótkiego czasu. Na to zwykle miejsce w cienkich przekrojach
   i grubych przegrzanych formach, prowadzone do wyrównania temperatury w całym przekroju odlewu. Aby uniknąć tej wady należy zmienić kierunek stygnięcia objętościowego.

Rzadzizna

4. Przedmiotem badanym jest obręcz żeliwna, w którym wystąpiła wada - pęknięcie na gorąco. Wada ta powstaje na gorąco w skutek zbyt dużego skurczu i nie równomiernego stygnięcia i na zimno - jako skutek nieostrożnego wybijania i oczyszczania odlewów.

Pęknięcie na gorąco

5. Przedmiotem badanym jest silumin (alpaks) materiał ten stosowany jest w przemyśle motoryzacyjnym i lotniczym, odporny na gorący stop odlewniczy glinu i krzemu z domieszką miedzi, magnezu, manganu i niklu.

Rafinacja jest to proces technologiczny mający na celu oczyszczenia surowego metalu lub stopu. Najczęściej przeprowadza się metodą ogniową, polegającą na wprowadzeniu do oczyszczonego materiału odpowiednich dodatków.

- grubo ziarnisty po rafinacji

- bez obróbki i rafinacji średnio ziarnisty

- drobno ziarnisty po dodaniu uszlachetniaczy

6. Badanym przedmiotem jest wałek mosiężny. Mosiądz jest to stop miedzi i cynku. Są to stopy, które znalazły szerokie zastosowanie w przemyśle i technice. Używa się go w armaturze kotłowej, hydraulice, a wstanie plastycznym przerobionym - w częściach zegarków, zamków, na okucia meblowe
   i budowlane, łuski do pocisków, wkręty itp.

kryształy zamrożone

kryształy stopowe

struktura gruboziarnista

(kryształy gruboziarniste)

7. Kątownik- stal

PRUBA BAUMANA. Polega na wykonaniu szlifu makroskopowego, który nakłada się na papier fotograficzny bromosrebrniowy uprzednio zwilżony w 5% H₂SO₄ na czas 7 minut. Miejsce wzbogacone
w siarkę, występującą głównie w siarczkach, dają ciemnobrązowe zabarwienia papieru fotograficznego. Ciemne zabarwienie papieru jest wynikiem siarczku srebra Ag₂S.

FeS + H₂SO₄ => FeSO₄ + H₂S

2AgBr +H₂S => Ag₂S + 2HBr

Papier fotograficzny po wykonaniu próby płuczemy w wodzie i utrwalamy w utrwalaczu fotograficznym około 10 minut. Po utrwaleniu odbitkę płuczemy i suszymy. Na podstawie próby Baumana można określić miejsce wzbogacenia w siarkę, ale nie można określić w jakim stopniu występuje, ani też rodzaju siarczków.

Wnioski:

Wady w odlewach powstają z różnych przyczyn, a najczęściej z powodu nieprzestrzegania zasad procesu technologicznego. Mogą wyniknąć z niewłaściwego zastosowania wlewu oraz zbyt szybkiego stygnięcia odlewu lub też zbyt wolnego.

Jama usadowa - Aby uniknąć tej wady należy w miejscach, w których spodziewamy się powstania jam, stosuje się dolewanie dodatkowych porcji metalu.

Rzadzizna - aby uniknąć tej wady należy zmienić kierunek stygnięcia objętościowego

Politechnika Łódzka

filia w Bielsku- Białej

WBM st. inż. Gr II

Badania Makroskopowe

WYKONAŁ:

Pawel Wyród