Metallográfiai minták készítése kovácsolt fémanyagokban

A metallográfiai mikrostruktúra azonosításához és vizsgálatához szükséges a vizsgált fémanyagokból meghatározott méretű minták készítése, valamint a fém mikroszerkezeti állapotának és eloszlásának megfigyelése és elemzése a metallográfiai mikroszkópon keresztül csiszolás, polírozás és korrózió után.

A metallográfiai minta-előkészítés minősége közvetlenül befolyásolja a mikroszerkezet-elemzés eredményeit. Ha a minta előkészítése nem felel meg a konkrét követelményeknek, annak oka lehet a téves ítélet megjelenése, így az egész elemzés nem tud helyes következtetésre jutni. Ezért a megfelelő metallográfiai minták beszerzéséhez szigorú előkészítési folyamatok sorozatán kell keresztülmenni.

A mintavétel nagyon fontos lépés a metallográfiai mikroszkópos elemzésben. A vizsgálandó és elemezni kívánt fémanyag vagy alkatrész jellemzői, feldolgozási technológiája, meghibásodási módja és különböző kutatási céljai alapján kell kiválasztani, és reprezentatív részeit kell kiválasztani.

1. A mintavételi hely és az ellenőrző felület kiválasztása

A mintavételi helyeket és az ellenőrző felületeket a legjobb vagy jobb ábrázolással kell kiválasztani.

1) A kárt okozó részek meghibásodásának vizsgálata és elemzése során a sérült résznél történő mintavételen túlmenően távol kell lenni a minta sérült részétől, elemzés és összehasonlítás céljából.

2) A fémkovácsolt anyagok mikroszerkezetének vizsgálatakor a felszíntől a középpontig szükséges mintákat venni megfigyelésre a szegregációs jelenség fennállása miatt.

3) Hengerelt és kovácsolt anyagok esetén mind a keresztirányú (a hengerlési irányra merőleges), mind a hosszirányú (a hengerlési iránnyal párhuzamos) metallográfiai mintákat le kell fogni a felületi hibák és nemfémes zárványok eloszlásának elemzéséhez és összehasonlításához.

4) A kovácsolt anyagok általános hőkezeléséhez az egységes metallográfiai szerkezet miatt a mintavétel bármely szakaszon elvégezhető.

5) Hegesztett szerkezeteknél a fúziós zónát és a túlmelegedési zónát tartalmazó mintákat általában a hegesztési kötésnél kell megfogni.

2. Mintavételi módszer

A minta vágásakor először a vizsgálati hely metallográfiai szerkezetét kell biztosítani. A mintavételi módszerek az anyagok jellegétől függően változnak: puha anyagok vághatók kézi fűrésszel vagy fűrészgéppel, kemény anyagok vághatók csiszolókorongos géppel hűtővízzel vagy vonalvágó géppel, kemény és törékeny anyagok (például fehér ajtóvas) ) kalapáccsal lehet mintát venni.

3. Mintaméret

A minta mérete az adott helyzettől függ, és általában könnyen tartható és csiszolható. Általában a négyzet alakú minta oldalhossza 12-15 mm, a kör alakú mintáé pedig (12-15 cm) x 15 cm. Túl kis méretű, szabálytalan alakú, az őrlési mintát nem könnyű megtartani (pl. vékony metszet, huzal, vékony cső stb.) kovácsolás esetén minta behelyezése szükséges.

4. Mintakészlet

A betétminta többnyire melegsajtolásos betétminta-módszert és mechanikus betétminta-módszert alkalmaz.

A melegsajtolásos mintabeállítás módszere a minta bakelitporban vagy műanyag granulátumban történő felmelegítése 110-156 °C-ra, majd a mintabeállító gépen történő forró préselés. Mivel a melegsajtolási módszer bizonyos hőmérsékletet és nyomást igényel, nem alkalmas alacsony hőmérsékletű mikroszerkezet-átalakításra (például martenzit kioltására), és az alacsony olvadáspontú fémanyagokból könnyű képlékeny deformációt előállítani.

A mechanikus mintabeállítási módszer egy speciális rögzítőelem tervezése a minta rögzítésére, hogy elkerülhető legyen a forró préselési mintabeállítás hiánya.