Metalografik sarf malzemeleri Mikroskobik inceleme için metal (ve diğer malzeme) numunelerini hazırlamak için kullanılan aşındırıcılar, parlatma bileşikleri, montaj malzemeleri ve dağlama malzemeleridir. Metalografi - bir malzemenin iç yapısının mikroskobik düzeyde incelenmesi - tamamen numune yüzeyinin ne kadar iyi hazırlandığına bağlıdır; çünkü hazırlama sırasında ortaya çıkan çizikler, deformasyon veya kirlenme, incelenen gerçek mikro yapıyı gizleyebilir veya tamamen maskeleyebilir.
Bu sarf malzemeleri kelimenin tam anlamıyla "sarf malzemesidir" - aşındırıcı kağıtlar aşınır, cila bezleri kullanımla bozulur ve dağlayıcılar tek kullanımlık veya sınırlı ömürlü kimyasal çözümlerdir - bu da onları metallerle çalışan herhangi bir malzeme test laboratuvarı, kalite kontrol departmanı veya araştırma tesisi için sürekli satın alınan bir ürün haline getirir.
Metalografik Numune Hazırlama Nedir?
Metalografik numune hazırlama, kaba kesilmiş bir malzeme parçasını mikroskobik incelemeye uygun, düz, çiziksiz, aynayla parlatılmış bir yüzeye dönüştürme işlemidir. Amaç, bulaşmış metal, gömülü aşındırıcı parçacıklar veya ısının neden olduğu yapısal değişiklikler gibi hazırlama sürecinin kendisinden kaynaklanan artefaktları ortaya çıkarmadan gerçek mikro yapıyı (tane sınırları, faz dağılımı, kalıntılar, gözeneklilik veya kusurlar) ortaya çıkarmaktır.
Neden önemlidir: Kötü hazırlanmış bir numune, gerçek kusurları gizleyebilir veya sahte kusurlar yaratabilir; numune hazırlama kalitesi, sonraki mikroskobik analizin güvenilir olup olmadığını doğrudan belirler.
Metalografik Numune Hazırlama Süreci: Adım Adım
Bölümleme — Numune ana malzemeden, kesme yüzeyinin yakınındaki mikro yapıyı değiştirebilecek ısı hasarını önlemek için tipik olarak soğutucu içeren aşındırıcı bir kesme testeresi kullanılarak kesilir.
Montaj — küçük veya düzensiz şekilli numuneler, taşlama ve cilalama için standartlaştırılmış, kullanımı kolay bir numune oluşturmak üzere bir reçineye (epoksi, akrilik veya fenolik) gömülür.
Taşlama — monte edilen numune, kesit hasarını gidermek ve yüzeyi düzleştirmek için giderek daha ince zımpara kağıtları (tipik olarak 120-240 grit civarından başlayıp 800-1200 kum veya daha incesine doğru ilerleyen) dizisi boyunca taşlanır.
Parlatma — zemin yüzeyi, çizilmez, aynalı bir yüzey elde etmek için kumaş tekerlekler üzerinde giderek daha ince elmas veya alümina süspansiyonlar (tipik olarak 6 mikrondan 0,05 mikrona veya daha ince) kullanılarak aşamalı olarak parlatılır.
Gravür — Tane sınırlarına veya belirli aşamalara seçici olarak saldırmak için cilalı yüzeye kısa süreliğine kimyasal bir aşındırıcı uygulanır ve mikro yapı mikroskop altında ortaya çıkarılır.
Metalografik Sarf Malzemesi Türleri
| Kategori | Örnekler | Hazırlık Aşaması |
|---|---|---|
| Sarf malzemelerinin kesilmesi | Aşındırıcı kesme taşları, bıçaklar | Bölümleme |
| Montaj materials | Epoksi reçine, akrilik, fenolik sıkıştırma tozları | Montaj |
| Taşlama abrasives | SiC (silisyum karbür) kağıtları, elmas taşlama diskleri | Taşlama |
| Parlatma consumables | Elmas süspansiyonlar/pastalar, alümina süspansiyonlar, parlatma bezleri | Parlatma |
| Gravür supplies | Kimyasal aşındırma solüsyonları, bezler, aşındırma pamuğu | Gravür |
Metalografik Taşlama ve Parlatma Sarf Malzemeleri
SiC Taşlama Kağıtları
Önceki kaba adımdan kaynaklanan hasarı aşamalı olarak ortadan kaldırmak için sırayla kullanılan çeşitli kum seçenekleri mevcuttur
Elmas Taşlama Diskleri
Uzun süreli kullanımda daha tutarlı çıkarma oranları sunan SiC kağıdına daha uzun ömürlü bir alternatif
Parlatma Bezleri
Kaba cilalama için sert, az tüylü bezlerden, son bitirme için yumuşak, çok tüylü bezlere kadar çeşitlilik
Yağlayıcılar/Uzatıcılar
Kesme hızını kontrol etmek ve numune yüzeyinin ısınmasını önlemek için parlatma süspansiyonlarıyla birlikte kullanılır
Metalografik Parlatma Malzemeleri
Son cilalama, sıvı bir taşıyıcı içinde asılı kalan giderek daha ince aşındırıcı parçacıklar kullanılarak taşlamanın bıraktığı ince çizikleri giderir:
| Malzeme | Tipik Parçacık Boyutu | Kullanım |
|---|---|---|
| Elmas süspansiyonu/macun | 9μm – 0,25μm | Kaba ila orta dereceli cilalama, sert malzemeler |
| Alümina süspansiyonu | 1μm – 0,05μm | Son cilalama, daha yumuşak malzemeler |
| Kolloidal silika | 0,06μm – 0,02μm | Son kimyasal-mekanik cilalama, yüksek çözünürlüklü görüntüleme hazırlığı |
Metalografik Testlerde Kullanılan Malzemeler
Hazırlamada kullanılan sarf malzemelerinin ötesinde, metalografik testin kendisi, her biri biraz farklı hazırlama gereksinimleri olan çok çeşitli malzeme türlerine uygulanır:
- Demirli metaller (çelik, dökme demir) - tane yapısını ve faz dağılımını ortaya çıkarmak için genellikle nitral veya pikral çözeltilerle kazınır.
- Demir dışı metaller (alüminyum, bakır, titanyum) - genellikle farklı asitleme maddeleri ve bazı durumlarda daha düşük sertlik nedeniyle daha yumuşak taşlama basıncı gerektirir.
- Seramik ve kompozitler — geleneksel SiC kağıtları daha sert seramik fazları etkili bir şekilde kesemeyebileceğinden, genellikle elmas bazlı aşındırıcılara ihtiyaç duyulur.
- Elektronik ve yarı iletken malzemeler — yüksek büyütmeli kusur analizi için gereken yüzey kalitesini elde etmek için genellikle çok ince son cilalama adımları (kolloidal silika) gerekir.
Metalografik Sarf Malzemeleri Seçim Kılavuzu
- Malzeme sertliğini tanımlayın. Daha sert malzemeler genellikle elmas bazlı aşındırıcılar gerektirirken, daha yumuşak malzemeler geleneksel SiC kağıtları ve alümina cilalamayla etkili bir şekilde hazırlanabilir.
- Kum ilerlemesini başlangıç yüzeyi durumuyla eşleştirin. Daha pürüzlü bir başlangıç kesim yüzeyi için daha düşük bir başlangıç kumu gerekir; temiz, zaten düz bir yüzey çoğu zaman en kaba öğütme aşamasını atlayabilir.
- Parlatma aşamasına göre parlatma bezi şekerlemesini seçin. Düşük tüylü kumaşlar ara adımlar için düzlüğü daha iyi tutar; yüksek şekerleme bezleri son, en iyi dereceli cilalama için ayrılmıştır.
- Aşındırıcının spesifik alaşımla uyumluluğunu doğrulayın. Aşındırıcı formülasyonları alaşıma özgüdür; yanlış aşındırıcı, yüzeyin altında veya üstünde aşındırma yaparak gerçek mikro yapıyı gizleyebilir.
- Numune hacmindeki faktör. Yüksek verimli laboratuvarlar, sarf malzemesi değiştirme sıklığını azaltmak amacıyla daha uzun hizmet ömrü için tasarlanmış sarf malzemelerinden (SiC kağıt üzerindeki elmas diskler gibi) yararlanır.
Pratik ipucu: Laboratuvarınızdaki her malzeme türüne özel, belgelenmiş bir kum ve cilalama sırası tutun; hazırlıktaki tutarlılık genellikle tekrarlanabilir mikro yapı sonuçlarını tutarsız olanlardan ayıran en büyük faktördür.
