11
Æwiczenie 2
BADANIA MAKROSKOPOWE
1. CEL ÆWICZENIA
Celem æwiczenia jest poznanie wa¿niejszych metod badañ makroskopowych stali.
2. WIADOMOCI PODSTAWOWE
Badania makroskopowe polegaj¹ na obserwacji okiem nie uzbrojonym lub przy
niewielkim powiêkszeniu odpowiednio szlifowanych i trawionych zg³adów, a tak¿e
prze³omów elementów metalowych. Zg³ady do badañ makroskopowych wykonuje siê
zarówno z odlewów, stali przerobionej plastycznie, jak te¿ czêci spawanych i zgrzewanych.
Badania tego rodzaju s¹ badaniami niszcz¹cymi z uwagi na koniecznoæ wyciêcia
z badanego elementu odpowiedniej czêci, która nastêpnie jest przedmiotem obserwacji. Pozwalaj¹ one na zorientowanie siê w ogólnym charakterze i roz³o¿eniu sk³adników strukturalnych dziêki temu, ¿e obserwacji poddana jest du¿a powierzchnia przekroju; w przeciwieñstwie do badañ mikroskopowych, które pozwalaj¹ na obserwacjê
tylko bardzo ma³ego wycinka przedmiotu, z uwagi na stosunkowo ma³e pole widzenia
mikroskopu. Opieraj¹c siê wy³¹cznie na obserwacji mikroskopowej mo¿na ³atwo pope³niæ b³¹d uogólnienia zjawiska o charakterze mikroskopowym na ca³y badany przekrój.
Przy obserwacji prze³omów próbek ocenia siê zwykle wielkoæ ziarna, obecnoæ
wtr¹ceñ niemetalicznych, pêcherzy i innych wad materia³owych, warstwowoci, g³êbokoci zahartowania itp. Poza tym rozpowszechnione s¹ jeszcze inne specjalne metody badañ makroskopowych, jak np. próba prze³omu niebieskiego, próba strugania
i toczenia schodkowego itp.
2.1. Pobieranie i przygotowanie próbek
Próbka pobrana do badañ winna stanowiæ ca³y przekrój poprzeczny lub te¿ odpowiednie du¿y wycinek przekroju poprzecznego. Powierzchniê wycinka nale¿y dobraæ
w ten sposób, aby w wyniku badania mo¿na by³o oceniæ ca³oæ materia³u.
Powierzchnie zg³adów przygotowuje siê do obserwacji na drodze szlifowania na
papierach ciernych z tym, ¿e stopieñ g³adkoci powierzchni nie musi byæ wysoki;
próbek na ogó³ nie poleruje siê.
Opracowa³: Stanis³aw Rudnik
12
2.2. Odczynniki stosowane do trawienia
Wyg³adzone próbki poddaje siê trawieniu odpowiednimi odczynnikami. Zestawienie wa¿niejszych odczynników stosowanych do badañ makroskopowych wg normy
PN-61/H-04502 podaje tablica 2.1. U¿yte do badania odczynniki oddzia³ywuj¹ chemicznie wzglêdnie elektrolitycznie na sk³adniki strukturalne próbki.
Odczynniki do badania makrostruktury stopów ¿elaza
wg normy PN-61/H-04502
Lp.
Symbol
Nazwa
Sk³ad chemiczny
Zastosowanie
ujawnia segregacjê fosforu i wêgla oraz w pewnej mierze strukturê
pierwotn¹
1. Ma 1 Fe
odczynnik
Heyna
2. Ma 2 Fe
odczynnik
500 cm3 wody, 500 cm3 alkoholu ujawnia segregacjê
fosforu i strukturê
Oberhoffera etylowego, 0,5g chlorku miedziowego, 0,5g chlorku cynowe- pierwotn¹
go, 30g chlorku ¿elazowego,
50 cm3 kwasu solnego (1,19)
3. Ma 3 Fe
odczynnik
Baumana
5 cm3 kwasu siarkowego,
100 cm3 wody
ujawnia rozmieszczenie
siarki, czêciowo fosforu
4. Ma 8 Fe
odczynnik
Fry
120 cm3 kwasu solnego (1,19).
20g chlorku miedziowego kryst.,
100 cm3 wody
ujawnia odkszta³cenia
(…)
… bierze siê pod uwagê ich liczbê, d³ugoæ, gruboæ, rozmieszczenie i kontrastowoæ. Odpowiednie wzorce zawiera norma.
2.3.9. Próba toczenia lub strugania schodkowego
(PN-60/H-04508)
Próba ta ma na celu okrelenie stopnia zanieczyszczenia stali makroskopowymi
wtr¹ceniami niemetalicznymi. W tym celu na próbkach wyciêtych z prêtów lub kêsów wykonuje siê w drodze obróbki skrawaniem trzy schodki, ka¿dy o d…
… to jednak dok³adnego
przygotowania powierzchni przez polerowanie.
Odczynnik Baumana (Ma 3 Fe) ujawnia na przy³o¿onym do zg³adu papierze fotograficznym bromosrebrnym wystêpowanie wtr¹ceñ siarczkowych w stali, zgodnie
z reakcjami:
FeS + H2SO4 ® FeSO4 + H2S
H2S + 2 AgBr ® Ag2S + 2HBr
W tych miejscach, w których na zg³adzie metalograficznym wystêpuj¹ siarczki
¿elaza FeS, na papierze fotograficznym otrzymuje siê ¿ó…
… przesuszyæ za pomoc¹ bibu³y. Wa¿ne jest, aby emulsja by³a dobrze
dociniêta do powierzchni zg³adu, co mo¿na uskuteczniæ za pomoc¹ gumowego wa³ka. Czas trawienia waha siê, w zale¿noci od zawartoci siarki w materiale, od
1 do 15 minut. Po zdjêciu papieru fotograficznego nale¿y go przep³ukaæ w wodzie,
utrwaliæ w utrwalaczu fotograficznym przez 10-20 minut i po ponownym przep³ukaniu
wysuszyæ na suszarce…
… zmêczeniowego,
5) przyk³ady praktycznego zastosowania badañ makroskopowych w przemyle.
6. LITERATURA UZUPE£NIAJ¥CA
[1] Dobrzañski L.A.: Metaloznawstwo i obróbka cieplna stopów metali. W.P.l.,
Gliwice 1993.
18
[2] Polskie Normy:
PN-57/H-04501 Badania makrostruktury stali. Próba g³êbokiego trawienia.
PN-60/H-04508 Próba toczenia lub strugania schodkowego.
PN-60/H-04509 Próba prze³omu niebieskiego.
PN-61…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)