Příprava metalografických vzorků při kování kovových materiálů

Pro identifikaci a studium metalografické mikrostruktury je nutné připravit vzorky určité velikosti analyzovaných kovových materiálů a pozorovat a analyzovat stav mikrostruktury a distribuci kovu metalografickým mikroskopem po broušení, leštění a korozi.

Kvalita přípravy metalografického vzorku přímo ovlivňuje výsledky mikrostrukturní analýzy. Pokud příprava vzorku nesplňuje specifické požadavky, může to být způsobeno zdáním chybného úsudku, takže celá analýza nemůže dospět ke správnému závěru. Pro získání vhodných metalografických vzorků je proto nutné projít řadou přísných procesů přípravy.

Odběr vzorků je velmi důležitým krokem v metalografické mikroskopické analýze. Měl by být vybrán podle charakteristik, technologie zpracování, způsobu porušení a různých výzkumných účelů kovového materiálu nebo části, která má být testována a analyzována, a měly by být vybrány jejich reprezentativní části.

1. Výběr místa odběru vzorků a kontrolní plochy

Místa odběru vzorků a kontrolní povrchy by měly být vybrány s nejlepším nebo lepším zastoupením.

1) Při inspekci a analýze selhání částí způsobí poškození, kromě odběru vzorků na poškozené části, ale také musí být daleko od poškozené části vzorku, pro analýzu a srovnání.

2) Při studiu mikrostruktury kovových výkovků je nutné odebírat vzorky z povrchu do středu pro pozorování z důvodu existence segregačního jevu.

3) U válcovaných a kovaných materiálů by měly být zachyceny jak příčné (kolmé ke směru válcování), tak podélné (rovnoběžné se směrem válcování) metalografické vzorky, aby bylo možné analyzovat a porovnat rozložení povrchových defektů a nekovových vměstků.

4) Obecně po tepelném zpracování výkovků, díky jednotné metalografické struktuře, může být zachycení vzorku provedeno v jakékoli sekci.

5) U svařovaných konstrukcí by vzorky obsahující tavnou zónu a přehřívací zónu měly být obvykle zachyceny ve svarovém spoji.

2. Metoda odběru vzorků

Při řezání vzorku by měla být nejprve zajištěna metalografická struktura testovacího místa. Metody odběru vzorků se liší podle povahy materiálů: měkké materiály lze řezat ruční pilou nebo pilou, tvrdé materiály lze řezat řezacím strojem s brusným kotoučem s chladicí vodou nebo linkovým řezacím strojem, tvrdé a křehké materiály (např. ) lze vzorkovat kladivem.

3. Velikost vzorku

Velikost vzorku závisí na konkrétní situaci a obecně se snadno drží a brousí. Obecně je délka strany čtvercového vzorku 12-15 mm a délka strany kruhového vzorku je (12-15 cm) x 15 cm. U výkovků příliš malých rozměrů, nepravidelného tvaru, u kterých není snadné držet brusný vzorek (jako je tenký řez, drát, tenká trubka atd.), je nutné vzorek vložit.

4. Vzorová sada

Vzorek vložky většinou využívá metodu vzorku vložky lisováním za tepla a metodu vzorku mechanické vložky.

Metoda nastavení vzorku lisováním za tepla spočívá v zahřátí vzorku v bakelitovém prášku nebo plastových granulích na 110-156 a lisování za tepla na stroji pro nastavení vzorku. Protože metoda lisování za tepla vyžaduje určitou teplotu a tlak, není vhodná pro nízkoteplotní transformaci mikrostruktury (jako je kalení martenzitu) a kovové materiály s nízkým bodem tání lze snadno plasticky deformovat.

Metoda mechanického nastavení vzorku spočívá v navržení speciálního přípravku pro uchycení vzorku, aby se zabránilo nedostatku nastavení vzorku lisováním za tepla.