1. Sposoby przygotowania próbek do zgładu metalograficznego
1) Pobieranie próbek
Próbki należy tak pobrać, aby otrzymać pełny obraz struktury w całym badanym przedmiocie. Sposób pobierania próbek zależy od tego, czy badaniu podlega odlew, półwyrób hutniczy, wyrób obrobiony plastycznie czy przedmiot obrobiony cieplnie. W przypadku odlewu należy pobrać próbki z miejsc o różnym przekroju, ponieważ struktura w odlewie może się zmieniać w zależności od szybkości stygnięcia. Pełny i dokładny obraz struktury materiału dużego przedmiotu daje wykonanie kilku zgładów z różnych miejsc.
2) Mocowanie próbek
Próbki duże szlifuje się i poleruje bez zamocowania w oprawce. Próbki małe lub takie, w których szczególnie ważne są krawędzie zaciska się w oprawki. Wadą tego rodzaju zamocowania jest konieczność wyjmowania próbek z oprawek przy trawieniu. Przedmioty bardzo drobne inkluduje się. Szlifowanie mechaniczne próbek
Zabieg ten najczęściej wykonuje się w szlifierce do płaszczyzn. Przy szlifowaniu należy zwrócić uwagę na to, aby próbka się nie nagrzewała. Szczególnie jest to ważne przy szlifowaniu próbek hartowanych. Przed zakończeniem szlifowania powierzchnię próbki należy „wyiskrzyć”, tzn. przeszlifować kilka razy bez posuwu wgłębnego.
3) Szlifowanie na papierach ściernych
Szlifowanie rozpoczyna się na papierze ściernym o najgrubszym ziarnie, np. 160. Proces ten powtarza się na szeregu papierach o malejącej ziarnistości. Przy przejściu na następny papier próbkę ustawiamy tak, aby powstające rysy były prostopadłe do rys pozostałych po poprzednim papierze. Po zakończeniu szlifowania konieczne jest przemycie próbki wodą. na mokro.
4) Polerowanie i trawienie próbek
Proces polerowania prowadzi się ręcznie lub mechanicznie. Polerować powinno się tak długo, aż rysy, nawet pod mikroskopem, będą niewidoczne. Oprócz polerowania mechanicznego stosuje się polerowanie elektrolityczne. Po wypolerowaniu określonej powierzchni dokonuje się wytrawienia, przemycia i osuszenia. Następnie zdejmuje się z tak przygotowanej powierzchni replikę, która odzwierciedla jej strukturę. Replika służy dalej do prowadzenia obserwacji mikroskopowej. Wytrawienie powierzchni próbki odpowiednim odczynnikiem umożliwia określenie składników strukturalnych. Składniki strukturalne trawią się bowiem różnie, jedne mocniej, drugie słabiej. Miejsca słabo wytrawione będą w okularze mikroskopu występowały jako jasne, a silnie wytrawione jako ciemne. Do trawienia zgładów metalograficznych używa się rozcieńczonych kwasów, zasad i wielu roztworów soli.
Stosuje się kilka sposobów trawienia próbek:
· W miseczce z odczynnikiem zanurza się wypolerowaną powierzchnię próbki.
· Na powierzchnię tę nakłada się kroplę odczynnika. Próbkę pochyla się następnie w różne strony i w ten sposób rozprowadza ciecz po całej powierzchni.
· Wypolerowaną powierzchnię pociera się delikatnie watą nasyconą odczynnikiem.
2. Trawienie próbki i w jakim celu się je przeprowadza
Wytrawienie powierzchni próbki odpowiednim odczynnikiem umożliwia określenie składników strukturalnych (ujawnienia szczegółów mikrostruktury materiału badanej próbki). Składniki strukturalne trawią się bowiem różnie, jedne mocniej, drugie słabiej. Te, które nadtrawiły się słabiej, będą odbijały w kierunku obiektywu większą ilość światła niż te, które nadtrawiły się mocniej. Miejsca słabo wytrawione będą w okularze mikroskopu występowały jako jasne, a silnie wytrawione jako ciemne. Szczególnie silnie trawią się granice ziarn. Do trawienia zgładów metalograficznych używa się rozcieńczonych kwasów, zasad i wielu roztworów soli.
Należy przyjąć zasadę, że lepiej próbki raczej nie dotrawić niż przetrawić, jako że próbkę niedotrawioną można zawsze poddać dodatkowemu wytrawieniu, natomiast przetrawioną trzeba ponownie polerować i trawić. Składniki strukturalne stopów metali ujawnia się również za pomocą trawienia elektrolitycznego. Wykorzystuje się tutaj różną szybkość rozpuszczania składników strukturalnych w czasie elektrolizy. Trawienie to przeprowadza się na polerkach elektrolitycznych, stosując inne niż przy polerowaniu warunki prądowe.
3. Główne składniki strukturalne stopów odlewniczych aluminium
Do odlewniczych zaliczamy stopy aluminium przeważnie wieloskładnikowe o większej zawartości pierwiastków stopowych (5 – 25%), np. z krzemem (silumin); z krzemem i magnezem; z krzemem, miedzią, magnezem i manganem; z krzemem, miedzią, niklem, magnezem i manganem i inne. Cechują się one dobrą lejnością i małym skurczem. Największe znaczenie i najbardziej rozpowszechnione spośród stopów odlewniczych aluminium są siluminy będące stopami aluminium zawierającymi 11 ÷ 14 [%] krzemu. Pod względem zawartości zgodnie z układem równowagi siluminy dzielą się na podeutektyczne (2 ÷ 10 [%] Si), eutektyczne (10 ÷ 13 [%] Si) oraz nadeutektyczne (13 ÷ 30 [%] Si). Podsumowując: główne składniki strukturalne odlewniczych stopów aluminium to:
· Krzem
· Magnez
· Miedź
· Mangan
· Nikiel
smoke931407