Pregatirea Probelor Metalografice

7/23/2019 Pregatirea Probelor Metalografice

1/7

1. PRINCIPIUL LUCRRII

Metalografiaeste ramura metalurgiei fizice care se ocup cu studiul macroscopic i microscopical structurii materialelor metalice metale sau aliaje.

Studiul macroscopicse efectueaz cu ochiul liber sau cu mijloace optice simple (max x50) iconst n examinarea aspectului exterior al pieselor metalice cercetarea suprafe!elor de rupere aleacestora sau in"estigarea suprafe!elor special pregtite i atacate ale unor probe prele"ate din

piese metalice.

Studiul microscopic se efectueaz cu ajutorul microscoapelor metalografice optice sauelectronice folosind probe metalografice.

Proba metalograficeste un eantion detaat din materialul metalic de cercetat a"#nd una saumai multe suprafe!e pregtite i atacate special n scopul analizei macroscopice i microscopice.

$entru ob!inerea unor rezultate concludente este necesar ca probele metalografice s fiereprezentati"e n ceea ce pri"ete caracteristicile materialului metalic de cercetat i s fierespectate condi!iile de pregtire ale probelor asigur#ndu%se astfel pstrarea intact a structuriiacestuia. &auzele principale ce pot conduce la modificarea structurii ini!iale a materialului suntdeformarea plastic i'sau nclzirea peste anumite limite a probelor n timpul pregtirii.

a pregtirea probelor metalografice se parcurg etapele prezentate n continuare.

1.1. ALEGEREA LOCULUI DE EXTRAGERE A PROBELOR METALOGRAFICE

$entru stabilirea locului de extragere a probelor metalografice se aplic urmtoarele recomandri

% probele din semifabricate i piese finite se extrag din locurile indicate n standardele sau normelece reglementeaz calitatea acestor produse*

% probele din piesele defectate sau rupte n timpul exploatrii se detaeaz din imediata "ecintatea locului defectelor sau a suprafe!elor de rupere* pentru o analiz comparati" se "a pregti i o

prob dintr%o zon lipsit de defecte sau neafectat de rupere*

% n cazul pieselor tratate superficial probele "or cuprinde n mod obligatoriu i stratul superficial*deoarece grosimea stratului superficial este de cele mai multe ori foarte mic se recomanddebitarea nclinat a probelor n raport cu suprafa!a piesei*

% n cazul examinrii unor piese cu sec!iune "ariabil probele se prele"eaz at#t din regiunilemasi"e c#t i din regiunile sub!iri n scopul unei cercetri comparati"e*% n cazul pieselor prezent#nd fisuri sau crpturi locul de prele"are a probelor metalografice sealege astfel nc#t acestea s cuprind defectul pe toat ad#ncimea lui* dac respectarea condi!ieinu este posibil probele trebuie s con!in cel pu!in zona "#rfului defectului.

1.2. PRELEVAREA PROBELOR METALOGRAFICE

LUCRAREA NR. 2 PREGTIREA PROBELORMETALOGRAFICE


2/7

+ndrumar ,tudiul i -ngineria aterialelor

$rele"area probelor metalografice se poate realiza prin urmtoarele procedee

% n cazul pieselor confec!ionate din materiale metalice cu duritate nu prea ridicat probele sedebiteaz (manual sau mecanic) cu un fierstru pentru metale*

% n cazul pieselor sau semifabricatelor de dimensiuni mari probele se pot extrage din buc!i dematerial debitate cu flacr de gaze*

,e "or da indica!ii pri"ind alegerea locului de extragere a probelor metalografice pentru ca laprelucrarea mecanic a probelor s se ndeprteze complet zona influen!at de tierea cu flacr(n care materialul metalic a suferit modificri structurale)*

% n cazul pieselor sau semifabricatelor cu dimensiuni nu prea mari se utilizeaz prele"areaprobelor prin achiere (pe strung pe rabotez pe frez pe maini de polizat) folosind sculemetalice sau abrazi"e*

% n cazul materialelor fragile probele se pot prele"a prin spargerea pieselor sau semifabricatelorprin lo"irea cu un ciocan.

1.3. PREGATIREA PRIMAR A PROBELOR METALOGRAFICE

$robele prele"ate din piese sau semifabricate sufer urmtoarele opera!ii de pregtire primar

a) Fixarea probelor metalografice.

/ixarea probelor (fig. a) este necesar de obicei pentru a permite mane"rarea uoar a acestoradiminu#ndu%se de asemenea i riscul de a deteriora probele. aterialul de montare (fig. b)

trebuie s nu interac!ioneze cu proba s adere bine la aceasta iar dac proba urmeaz s fiesupus unei lustruiri electrolitice materialul de montare trebuie s prezinte conductibilitate elctric.

a) pres b) montajul probei/ig. /ixarea probelor metalografice

1pera!ia este necesar n cazul probelor mici sau cu forme neregulate ce creeaz problemepri"ind fixarea lor pe mainile%unelte sau sus!inerea lor cu m#na n "ederea prelucrrii. ,e folosescurmtoarele solu!ii (fig. ) a b) nglobarea probelor ntr%un material de fixare ca ipsos ciment demagneziu material plastic material uor fuzibil c) prinderea cu cleme a probelor d) prinderea mai

multor probe. $robele metalografice obinuite a"#nd forma cubic prismatic sau cilindric culatura sau diametrul bazei de 0...5 mm i nl!imea de maxim 20 mm nu necesit efectuareaopera!iei de fixare.

2


3/7

3ni"ersitatea $etrol 4aze din $loieti

a. b. c.

d.Fig. 1Fixarea probelor metalografice

a, b) nglobarea ntr-un material de fixare; c) prinderea cu cleme;d) nglobarea mai multor probe ntr-un material de fixare

b) Obinerea suprafeelor plane ale probelor metalografice.

$e probele metalografice se realizeaz una sau mai multe suprafe!e plane (necesare pentruexaminarea ulterioar a probelor) prin prelucrare pe maini%unelte (strunjire rabotare frezarerectificare) prin polizare sau prin pilire. +n timpul opera!iei probele trebuie rcite pentru a se e"itanclzirile excesi"e care pot produce modificri structurale ale materialului acestora.

1.4. PREGTIREA SUPRAFEELOR DE EXAMINAT ALE PROBEI METALOGRAFICE

a) lefuirea probelor metalografice

,uprafe!ele plane ce urmeaz a fi examinate se supun lefuirii (manual sau mecanizat) folosindun set de h#rtii abrazi"e cu diferite granula!ii (lefuirea se ncepe cu h#rtia cu granula!ia cea maimare i se ncheie cu h#rtia cu granula!ia cea mai fin din set).

a lefuirea manual h#rtia abrazi" ( de diferite grade) se aeaz pe o ram cu geam iar probaeste deplasat cu o apsare uoar ntr%o micare alternati" dup o singur direc!ie n timp ce lalefuirea mecanizat h#rtia abrazi" se fixeaz pe un tambur rotati" iar proba este !inut cu m#nasau este prins ntr%un dispoziti" special* n ambele situa!ii procesul de lefuire conduce la apari!iaunor rizuri paralele pe suprafa!a prelucrat.

1pera!ia de lefuire cu o h#rtie dureaz p#n c#nd urmele aprute la prelucrarea precedent audisprut complet fapt uor de obser"at dac la schimbarea unei h#rtii abrazi"e se modific cu 0 0

direc!ia de lefuire.

6


4/7


7up lefuirea cu fiecare h#rtie din set probele se cur! atent prin tergere cu "at sau cu opensul (pentru ndeprtarea e"entualelor particule de material abrazi" aderente la suprafa!aprelucrat) i se spal cu ap.

+n figura 2 se poate obser"a aspectul suprafe!ei de analizat la sf#ritul opera!iei de lefuire cuh#rtie abrazi".

hrtie abraziv grad 1! hrtie abraziv grad "!!

Fig. 2#volu$ia probei la opera$ia de %lefuire

b) &u'truirea probelor metalografice

ustruirea se realizeaz mecanic pe maini de lustruit cu disc rotati" (fig. 6)* discul este acoperitcu un material textil pe care se aplic un abrazi" foarte fin. 7e obicei discul mainii se acoper cuo p#sl care se mbib cu suspensia unor particule abrazi"e fine (oxid de aluminiu%alumin%8l216sau oxid de magneziu g1). $ozi!ia piesei pe suprafa!a discului rotati" se "a schimba continuu

pentru ob!inerea unui suprafe!e cu un aspect de luciu oglind c#t mai uniform.

$#sla mainii de lustruit se umezete continuu prin stropire sau pul"erizare cu suspensia deabrazi" n ap. +nainte de utilizare flaconul ce con!ine suspensia se agit bine pentru uniformizareai distribuirea abrazi"ului n solu!ie. $ropor!ia agentului abrazi" n ap este de aproximati" 20* osuspensie mai diluat determin prelungirea duratei de lustruire iar una mai concentrat conducela formarea pe p#sl a unor zone diferite din punct de "edere al gradului de lustruire.

Fig. 3(a%in de lu'truit cu di'c rotativ

8spectul probei la sf#ritul opera!iei de lustruire se poate obser"a n figura 9.

9


5/7


lu'truire la microni lustruire la micron

Fig. *pera$ia de lu'truire

c) +plarea %i u'carea probelor metalografice

7up lustruire probele se spal cu ap se degreseaz cu alcool etilic i se usuc n curent de aercald sau prin tamponare cu "at sau h#rtie de filtru.

,uprafe!ele probelor metalografice pregtite p#n n acest stadiu prezint luciu oglindexaminarea lor macroscopic sau microscopic permi!#nd punerea n e"iden! a fisurilor suflurilor(incluziuni de gaze) retasurilor (goluri formate prin contrac!ie la turnarea materialelor metalice)incluziunilor nemetalice etc. din materialul acestora.

d) unerea n eviden$ a 'tructurii materialului probelor metalografice

$entru punerea n e"iden! a structurii materialului suprafe!ele lustruite ale probelor se atac cureactivi metalografici; atacul se realizeaz prin imersarea probelor n reacti"i sau tamponareasuprafe!elor lustruite cu "at mbibat cu reacti"i. 7up atac proba se spal cu ap apoi cu alcooli se usuc n curent de aer cald sau prin tamponare cu "at sau h#rtie de filtru.

:eacti"ii metalografici folosi!i sunt n general solu!iile unor acizi n ap sau alcool etilic*compozi!ia chimic i domeniile de aplicabilitate ale principalilor reacti"i utiliza!i sunt prezentaten ,;8, 9206.

+n urma atacului suprafe!ele pregtite ale probelor metalografice i pierd luciul oglind de"eninduor mate. ,chimbarea aspectului suprafe!elor se explic prin formarea pe acestea a unuimicrorelief cu deni"elri care modific local unghiul de reflexie al luminii. a unele materialemetalice cristalele care alctuiesc structura au compozi!ia chimic diferit pe suprafe!ele lustruiteale probelor din astfel de materiale form#ndu%se un microrelief prin atacul diferen!iat al cristalelorn func!ie de compozi!ia lor chimic. a materialele metalice alctuite din cristale cu compozi!ia

chimic foarte apropiat microrelieful de pe suprafe!ele probelor se formeaz prin atacul selecti"al marginilor cristalelor (acestea concentreaz impurit!ile i defectele de structur cristalin isunt atacate mai intens de reacti"i).

8tacul probelor metalografice se poate face i electrolitic metoda baz#ndu%se pe faptul c "itezade dizol"are electrolitic a diferi!ilor grun!i cristalini i a limitelor dintre acetia este diferit.-nstala!ia utilizat este aceeai ca la lustruirea electrolitic utiliz#ndu%se ns electroli!i i regimuride lucru adec"ate. 8spectul suprafe!ei atacat cu reacti"i este redat sugesti" n figura 5.

5


6/7


Fig. ! 'pectul metalografic al 'uprafe$ei pregtite

e) .on'ervarea probelor metalografice

$robele metalografice lustruite sau lustruite i atacate cu reacti"i pot fi conser"ate n "edereapstrrii pe o perioad mai lung de timp (cu men!inerea nealterat a calit!ii suprafe!elorpregtite). &onser"area se poate face prin introducerea probelor n exicatoare cu substan!ehigroscopice sau prin aplicarea pe suprafe!ele pregtite a unor pelicule sau folii protectoare.

2. CONINUTUL I SCOPUL LUCRRII

ucrarea const n pregtirea unor probe metalografice urmrindu%se etapele descrise anterior.$robele supuse pregtirii se "or studia la microscop n diferite stadii dup lefuire dup lustruirei dup punerea n e"iden! prin atac cu reacti"i a structurii.

ucrarea are ca scop nsuirea de ctre studen!i a cunotin!elor teoretice i deprinderilor practicepri"ind pregtirea probelor metalografice.

3. APARATURA NECESAR I MODUL DE LUCRU

$entru efectuarea lucrrii sunt necesare% instala!ie de lefuit i lustruit probele metalografice*% materiale abrazi"e (set de h#rtii abrazi"e de granula!ii diferite suspensie de 8209 posta")*% reacti"i metalografici diferi!i*% microscoape metalografice (laboratorul de studiul i ingineria materialelor este dotat cumicroscoape prezentate n laboratorul anterior).

,tuden!ii "or urmri pregtirea complet a unei probe metalografice de ctre tehnicianullaboratorului. +mpr!i!i pe grupe i "or nsui modul de mane"rare al microscopului metalograficmodul de schimbare a mririi microscopului punerea la punct a imaginii i "or examina lamicroscop c#te o prob metalografic la mriri diferite.

4. CONINUTUL REFERATULUI

:eferatul "a con!ine% succesiunea opera!iilor de pregtire a probei*% descrierea microscopului metalografic utilizat indic#ndu%se caracteristicile acestuia*

% schi!a structurilor cercetate.


7/7


3=->?:,-;8;?8 $?;:1%48@? 7-= $1-?A;-/8&3;8;?8 -..?.7-,&-$-=8 ,;37-3 A- -=4-=?:-8 8;?:-8?1:78;8 ...............................

FIA LUCRRII NR 2Te!" P#e$%&'#e! (#be*# e&!*$#!+',e. M',#-,(* e&!*$#!+',.

M',#-,(" marca.............................pro"enien!aBBBB.....................anul fabrica!ieiBBBcaracteristici tehnice B...........................................................................................

data ultimei "erificri metrologice ....................S,,e-'/e! (e#!0''*# e (#e$%&'#e"

7enumirea opera!iei ateriale folosite2

695erificat=ume ................$renume ............4rupa..................,emntura............

C

Pregatirea Probelor Metalografice

Documents

Transcript of Pregatirea Probelor Metalografice