Mikrostruktura

Metalografija omogućuje metalurzima proučavanje mikrostrukture metala.

Legura aluminija s 4% bakra, a mikrostruktura pokazuje taloženje bakra (tamni dijelovi) unutar osnove aluminija.

Mikrostruktura legure opisuje veličinu i oblik kristalnih zrna različitih faza, njihovu orijentaciju i raspodjelu. Legure istog sastava (komponenti) mogu imati vrlo različita svojstva, a veliku ulogu u tomu ima njihova mikrostruktura. Mikrostruktura legure određena je postupcima dobivanja legure (npr. odljevaka) i postupcima oblikovanja, toplinske obrade i drugo. ^[1]

Metalografija se bavi istraživanjem strukture metala i legura pomoću svjetlosnog (metalografskog) i elektronskih mikroskopa. Makrostruktura je vidljiva golim okom ili uz malo povećanje. Mikrostruktura zahtijeva pomoć mikroskopa, a povećanje treba biti barem 25 puta. Metalografska analiza može dati podatke o sastavu materijala, prethodnoj obradi i svojstvima, posebno:

veličinu kristalnog zrna
prisutne faze
kemijsku homogenost
raspodjelu faza
deformacije strukture nastale nakon plastične deformacije materijala
debljinu i strukturu površinskih prevlaka
određivanje pukotine i načina loma ^[2]

Priprema uzorka metala za metalografsku analizu

Metalni uzorci ne propuštaju svjetlost. Za mikroskopiranje uzoraka metala koriste se svjetlosni (metalografski) mikroskopi, koji su konstruirani tako da se koristi svjetlo koje pada na površinu uzorka. Sustavom zrcala i leća u mikroskopu se povećava slika površine metalnog uzoka. Zbog korištenja reflektiranog svjetla sa površine metalnog uzorka, površina uzorka mora se prije mikroskopiranja temeljito pripremiti.

Priprema uzorka metala za metalografsku analizu se satoji od:

uzimanje (izrezivanje) reprezantanivnog uzorka iz osnovnog materijala (ili oštećenog materijala)
pripremanje početne ravne površine uzorka i brušenje uzorka
umetanje uzorka u polimernu smolu
poliranje površine uzorka
odmašćivanje,ispiranje i sušenje površine uzorka
kemijsko nagrizanje površine uzorka
ispiranje i sušenje površine uzorka

Kemijsko nagrizanje površine uzorka

Kemijskim se nagrizanjem postiže da se glatka, zrcalno sjajna površina uzorka učini vidljivom za mikroskopiranje. Obično se nagrizaju granice kristalnih zrna (metali i legure su polikristalinični). Sa nagrizane površine se svjetlo različito reflektira, što u okularu mikroskopa daje sliku kristalnog zrna i faze.

Lom materijala

Kada treba odrediti uzrok loma materijala ili nekog drugog neočekivanog oštećenja konstrukcije, tada se najprije fotografira zatečeno stanje. Zapišu se svi mogući podaci o materijalu, funkciji, radu, te kako je šteta nastala. Zatim se odredi dio koji će se izrezati za metalografsku analizu. Mora se paziti da se odabere onaj dio koji će kemijskom i metalografskom analizom dati najviše odgovora o uzroku nastanka štete. Također, treba uzeti uzorke materijala koji nije bio oštećen radi usporedbe. Osim toga, treba odrediti način izrezivanja uzoraka kako se rezanjem ne bi promijenila struktura (zagrijavanje). ^[3]

Izvori

↑ [1] Arhivirano 2014-07-04 na Wayback Machine-u "Fizikalna metalurgija I", dr.sc. Tanja Matković, dr.sc. Prosper Matković, www.simet.unizg.hr, 2011.
↑ [2] Arhivirano 2010-11-05 na Wayback Machine-u "Materijali I", Izv. prof. dr. sc. Loreta Pomenić, www.riteh.uniri.hr, 2011.
↑ "Strojarski priručnik", Bojan Kraut, Tehnička knjiga Zagreb 2009.

[1] [1] Arhivirano 2014-07-04 na Wayback Machine-u "Fizikalna metalurgija I", dr.sc. Tanja Matković, dr.sc. Prosper Matković, www.simet.unizg.hr, 2011.

[2] [2] Arhivirano 2010-11-05 na Wayback Machine-u "Materijali I", Izv. prof. dr. sc. Loreta Pomenić, www.riteh.uniri.hr, 2011.

[3] "Strojarski priručnik", Bojan Kraut, Tehnička knjiga Zagreb 2009.

[1]

[2]

[3]