Priprava metalografskih vzorcev pri kovanju kovinskih materialov

Za identifikacijo in proučevanje metalografske mikrostrukture je potrebno pripraviti vzorce določene velikosti analiziranih kovinskih materialov ter skozi metalografski mikroskop opazovati in analizirati stanje mikrostrukture in porazdelitev kovine po brušenju, poliranju in koroziji.

Kakovost metalografske priprave vzorca neposredno vpliva na rezultate analize mikrostrukture. Če priprava vzorca ne izpolnjuje posebnih zahtev, je to lahko posledica videza napačne presoje, tako da celotna analiza ne more doseči pravilnega zaključka. Zato je za pridobitev ustreznih metalografskih vzorcev treba iti skozi vrsto strogih postopkov priprave.

Vzorčenje je zelo pomemben korak v metalografski mikroskopski analizi. Izbrati ga je treba glede na značilnosti, tehnologijo obdelave, način okvare in različne raziskovalne namene kovinskega materiala ali dela, ki ga je treba testirati in analizirati, ter izbrati njegove reprezentativne dele.

1. Izbira mesta vzorčenja in kontrolne površine

Mesta vzorčenja in inšpekcijske površine je treba izbrati z najboljšo ali boljšo zastopanostjo.

1) Pri inšpekciji in analizi okvare delov povzročitelja škode, poleg vzorčenja na poškodovanem delu, mora biti tudi daleč stran od poškodovanega dela vzorca, za analizo in primerjavo.

2) Pri proučevanju mikrostrukture kovinskih odkovkov je treba vzeti vzorce od površine do središča za opazovanje zaradi obstoja segregacijskega pojava.

3) Za valjane in kovane materiale je treba prestreči tako prečne (pravokotno na smer valjanja) kot vzdolžne (vzporedne s smerjo valjanja) metalografske vzorce za analizo in primerjavo porazdelitve površinskih napak in nekovinskih vključkov.

4) Za splošno po toplotni obdelavi odkovkov se lahko zaradi enotne metalografske strukture prestrezanje vzorcev izvede na katerem koli odseku.

5) Za varjene konstrukcije je treba vzorce, ki vsebujejo talilno območje in območje pregrevanja, običajno prestreči na varilnem spoju.

2. Metoda vzorčenja

Pri rezanju vzorca je treba najprej zagotoviti metalografsko strukturo preskusnega mesta. Metode vzorčenja se razlikujejo glede na naravo materialov: mehke materiale lahko režete z ročno žago ali strojno žago, trde materiale lahko režete z rezalnim strojem za brušenje s hladilno vodo ali strojem za rezanje črt, trde in krhke materiale (kot je belo vratno železo) ) se lahko vzorči s kladivom.

3. Velikost vzorca

Velikost vzorca je odvisna od specifične situacije in ga je na splošno enostavno držati in mleti. Na splošno je stranska dolžina kvadratnega vzorca 12-15 mm, krožnega vzorca pa (12-15 cm) x 15 cm. Za odkovke premajhne velikosti, nepravilne oblike, ki jih ni enostavno držati vzorca za mletje (kot so tanek profil, žica, tanka cev itd.), je treba vstaviti vzorec.

4. Komplet vzorcev

Vzorec vložka večinoma uporablja metodo vzorčenja vložka z vročim stiskanjem in metodo vzorca mehanskega vložka.

Metoda strjevanja vzorca z vročim stiskanjem je segrevanje vzorca v bakelitnem prahu ali plastičnih zrncih na 110-156 in vroče stiskanje na stroju za strjevanje vzorcev. Ker metoda vročega stiskanja zahteva določeno temperaturo in tlak, ni primerna za nizkotemperaturno transformacijo mikrostrukture (kot je gašenje martenzita), kovinske materiale z nizkim tališčem pa je enostavno plastično deformirati.

Metoda mehanskega nastavljanja vzorca je oblikovanje posebnega vpenjala za držanje vzorca, da se prepreči pomanjkanje nastavitve vzorca z vročim stiskanjem.