آزمون متالوگرافی

آزمون متالوگرافی

متالوگرافی روشی آماده سازی نمونه‌های فلزی و برای بررسی ساختار میکروسکوپی و یا ماکروسکوپی با استفاده از میکروسکوپ است. قبل از تصویر برداری از نمونه‎‌های فلزی چه برای بررسی ساختار‌های درشت و یا ساختار‌های ریز، لازم است سطح نمونه سمباده و پولیش شود تا سطحی صاف بدست بیاید و بعد با استفاده از محلول اچ (حکاکی) جزئیات مختلف درون ساختار آشکار می‌شود. بسته به اندازه جزئیات مورد مطالعه و ساختار نمونه از میکروسکوپ‌های مختلف با بزرگ‌نمایی‌های مختلف استفاده می‌شود. برای بررسی ساختارهای درشت مانند بررسی نمونه‌های درشت دانه نورد شده، بررسی عیوب سطحی، انجماد جهت دار، سطح شکست، عیوب ریختگری، عیوب جوشکاری و … نمونه با استفاده از چشم غیر مصلح و یا با استفاده از بزرگنمایی کم (تا ۲۰ برابر) مورد بررسی قرار می‌گیرند. برای بررسی‌ جزئیات میکرومتری مانند رسوبات، اندازه دانه (در مواد دانه ریز)، فازهای ثانویه، مارتنزیت، گرافیت چدن، آستنیت باقی‌مانده و … از میکروسکوپ نوری با حداکثر بزرگ‌نمایی ۱۰۰۰ برابر استفاده می‌شود و برای بررسی جزئیات نانومقیاس از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده می‌شود. با بررسی تصاویر ریزساختار فلزات می‌توان نوع عملیات حراتی (آلیاژهای پایه آهن و یا سایر فلزات)، تعیین عوامل تردی، تعیین روش مناسب برای عملیات حرارتی و … را مشخص کرد.

متالوگرافی پوشش‌ها

به غیر از بررسی ساختار فلزات، متالوگرافی برای بررسی انواع مختلف پوشش‌ها مانند پوشش‌های کلدینگ، ذوبی، پاشش سرد و گرم، آبکاری، جوشکاری، پوشش‌های پلاسمایی و … نیز بکار می‌رود. اندازه گیری ضخامت پوشش، بررسی میزان تخلخل پوشش‌ها، بررسی یکنواختی ضخامت پوشش، بررسی کیفیت اتصال پوشش، بررسی عمق نفوذ پوشش در زمینه، بررسی زبری پوشش و … بکار می‌رود.

متالوگرافی پوشش‌های نفوذی

یکی دیگر از کاربرد‌های متالوگرافی برای بررسی فرایند‌های نفوذی است. با استفاده از متالوگرافی می‌توان ضخامت لایه دکربوره را در قطعات عملیات حرارتی شده بدست آورد و یا در فرایند‌های نیتروژن‌دهی (نیتروره)، کربن‌دهی (کربوره)، نیتروکربن‌دهی (نیتروکربوره) و یا بوردهی برای تعیین ضخامت لایه سفید (لایه ترد سطحی) و عمق نفوذ این عناصر استفاده کرد. در برخی از سوپر آلیاژها و یا فولادهای زنگ نزن برای افزایش مقاومت به خوردگی در دمای بالا، با اعمال شرایطی خاص آلومینیوم را وارد سطح می‌کنند. با استفاده از تکنیک‌های متالوگرافی می‌توان میزان نفوذ آلومینیوم را در آلیاژ بدست آورد.

مهمترین خدمات متالوگرافی

• ماکروگرافی انواع قطعات
• اندازه گیری اندازه دانه
• تعیین درصد فازی
• تعیین نوع عملیات حرارتی انجام شده روی قطعات
• بررسی نوع گرافیت، مقدار و نحوه پراکندگی گرافیت در چدن‌ها
• تعیین نوع، میزان و نحوه پراکندگی فازهای مختلف و ناخالصی‌ها
• بررسی عیوب تولید شده در فرایندهای ساخت. ریختگری، جوش، نورد و عملیات حرارتی
• بررسی ساختار و عیوب جوشکاری
• اندازه‌گیری ضخامت، یک‌نواختی، سختی و کیفیت انواع پوشش‌ها
• اندازه گیری ضخامت لایه دکربوره
• اندازه گیری عمق سخت شده و تایین سختی در عمق‌های و قسمت‌های مختلف
• اندازه‌گیری عمق نفوذ پوشش‌های نفوذی در فرایندهای نیروژن‌دهی، کربن‌دهی، نیروکربن‌دهی و بوردهی
• سختی سنجی با مقیاس‌های راکول، ویکرز و برینل
• سختی سنجی به وسیله میکرو سختی سنجی
• تهیه پروفیل سختی روی انواع قطعات

مراحل انجام متالوگرافی در مهامکس

برای آماده سازی یک نمونه معمولی، مراحل زیر انجام می شود:
مرحله اول انتخاب نمونه است. نمونه متالوگرافی بر اساس نوع قطعه مورد آنالیز به صورت زیر طبقه بندی می شود:

• مطالعه نمونه های معمولی
• مطالعه قطعاتی که دارای ترک یا شکست اند.
• مطالعه نمونه های تحقیقاتی

به منظور سهولت انجام پولیش بر روی قطعات، ابعاد قطعه یا قطر آن بیشتر از ۱۲ تا ۲۵ میلی متر نباید باشد (نمونه های مربعی یا استوانه ای). نمونه های بسیار کوچک و یا قطعاتی که دارای شکلهای نامنظم بوده و یا بسیار ترد اند حتماً باید مانت شوند. همچنین دقت شود تمیز بودن سطح نمونه ها ضروری است. تمامی آلودگی های مربوز به مرحله برش کاری باید به وسیله حلال ها و اولتراسونیک حذف شود.

مانت کردن روش های گوناگونی دارد. مانت مکانیکی، مانت تحت فشار، مانت پلاستیک قابل ذوب، مانت نمونه متخلخل از جمله روش های مانت کردن اند.

پس از انجام مراحل نمونه سازی و صاف کردن سطح آن، نمونه سمباده زنی و پولیش می شود. پولیش کردن به دو روش پولیش کردن معمولی و الکترو پولیش انجام می شود. قطعه ای برای اچ کردن مناسب است که سطح آن صاف و فاقد بریدگی باشد. سپس مرحله اچ کردن انجام می شود که با توجه به جنس ماده نوع محلول انتخاب می شود. در نهایت نمونه توسط میکروسکوپ نوری بررسی می شود. خدمات جانبی که انجام می شود به صورت زیر است: