Mikrostruktura

Izvor: Wikipedija
Metalografija omogućuje metalurzima proučavanje mikrostrukture metala.
Mikrostruktura bronce koja pokazuje dendritičku (u obliku jelke) strukturu.
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[uredi | uredi kôd]

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 s 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[uredi | uredi kôd]

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). S nagrizane površine se svjetlo različito reflektira, što u okularu mikroskopa daje sliku kristalnog zrna i faze.

Lom materijala[uredi | uredi kôd]

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[uredi | uredi kôd]

  1. [1]Inačica izvorne stranice arhivirana 4. srpnja 2014. "Fizikalna metalurgija I", dr.sc. Tanja Matković, dr.sc. Prosper Matković, www.simet.unizg.hr, 2011.
  2. [2]Inačica izvorne stranice arhivirana 5. studenoga 2010. "Materijali I", Izv. prof. dr. sc. Loreta Pomenić, www.riteh.uniri.hr, 2011.
  3. "Strojarski priručnik", Bojan Kraut, Tehnička knjiga Zagreb 2009.