دانش رسان |
مرکز علم و دانش کشور تحقیق در مورد متالوگرافی و کاربرد آن
در حال بارگذاری
توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد
تحقیق در مورد متالوگرافی و کاربرد آن دارای ۳۴ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد تحقیق در مورد متالوگرافی و کاربرد آن کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
توجه : در صورت مشاهده بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی تحقیق در مورد متالوگرافی و کاربرد آن،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد
بخشی از متن تحقیق در مورد متالوگرافی و کاربرد آن :
متالوگرافی، شاخه ای از علم متالوژی است که شامل آماده سازی و مطالعه سطحئ یک نمونه فلزی میباشد. در این بررسی و مطالعه، که با استفاده از ابزاری بنام میکروسکوپ صورت می‌گیرد، اطلاعاتی راجع به ساختار درونی قطعات فلزی بدست می‌آید.
بطور کلی، مطالعات ساختاری فلزات و آلیاژها، در زیر میکروسکوپ در دو مقیاس به شرح زیر انجام می‌گردد:
۱) بررسی و مطالعه ماکروسکوپی
Macroscopic Examination
۲) بررسی و مطالعه میکروسکوپی
Microscopic Examination
مطالعات ماکروسکوپی ساختار فلزات و آلیاژها
در این نوع برسی، ساختار فلزات د رزیر میکروسکوپ و با بزرگنمایی کم (تا حدود ۱۰ برابر) مورد مطالعه قرار می‌گیرد. این امر موجب می‌شود تا بر روی سطح وسیعی از نمونه مورد آزمایش یک مطالعه اجمالی انجام می‌شود و اغلب نیز اطلاعات اولیه ای راجع به کیفیت قطعه، یعنی یکپارچگی فلز و ساختار آن، انجماد و کیفیت عملیات نهایی(ریخته گری، کار مکانیکی، جوشکاری و;)بدست آید.
بدلیل پایین بودن بزرگنمایی، بررسیهای ماکروسکوپی در تحقیقات فلزات، بیشتر در مراحل ابتدایی و اولیه بکار گرفته می‌شوند و مطالعات دقیق تر و نهایی، دیگر در این مقیاس قابل بررسی نمی باشند.
مطالعه ساختارهای ماکروسکوپی، می‌تواند هم‌بطور مستقیم بر روی سطح فلز(به عنوان مثال بر روی سطح قطعات ریخته گری یا قطعات آهنگری شده) صورت می‌گیرد و هم‌بر روی مقاطع شکست و نیز بعد از انجام عملیات سطحی ویژه بر روی سطح قطعه انجام می‌شود. در زیر بطور خلاصه، به موارد کاربرد متالوگرافی در بررسی های ماکروسکوپی ساختار فلزات و آلیاژها اشاره می‌گردد:
بررسی مقاطع شکست قطعات به منظور تعیین علل شکست و نیز نوع شکست از نقطه نظر اینکه، این شکست از نوع تردBrittle Fracture بوده و یا از اینکه و یا از نوع نرم Ductile Fracture میباشد.
لازم به ذکر است مقطع شکست ترد، به صورت صیقلی دیده می‌شود، در حالیکه مقطع شکست نرم، بدلیل وجود ناهمواری(پستی و بلندی) تیره دیده می‌شود. شکست نرم با تغییر فرم پلاستیک همراه است.
تعیین حفره های انقباضی، حفره های گازی، شکافها و محفظه های تشکیل شده در فلز ریخته شده(شمش‌ها یا قطعات ریختگی) که در اثر شرایط نامناسب ذوب و ریخته گری و انجماد حاصل می‌شوند.
ترکهای تشکیل شده در فلز نورد یا آهنگری شده، ذر حین انجام کار مکانیکی یاعملیات حرارتی .
محفظه‌ها و مکهای گازی که ضمن جوشکاری در محل جوش بوجود می‌ایند.
مطالعات میکروسکوپی ساختار فلزات و آلیاژها
مطالعه ساختار درونی موارد در زیر میکروسکوپ را، تحت بزرگنمایی های بالا، مطالعه میکروسکوپی و ساختار مشاهده شده در چنین حالتی، ساختار میکروسکوپی می‌نامند.
بر حسب بزرگنمایی مورد نیاز میتوان فازهای یک ساختار، تعداد، شکل و توزیع آنها را با استفاده از میکروسکوپ های نوری و الکتریکی مورد بررسی و مزالعه قرار داد.
لازم به ذکر میباشد که نمونه‌ها در این نوع بررسی ها، بایستی بعد از انجام عملیات سطحی، مورد مطالعه قرار گیرند.
برخی از کاربردهای متالوگرافی در بررسی میکروسکوپی ساختار مواد فلزی به شرح زیر میباشد:
تعیین و تشخیص فازهای تعادلی و غیر تعادلی
تعیین روش تولید و عملیات انجام شده بر روی قطعه
متالوگرافی کمی(تعیین اندازه دانه‌ها و آخالها، بویژه تعیین اندازه دانه های فاز زمینه و یا تعداد آخالهای موجود در یک آلیاژ)
برای تعیین اندازه دانه، ساختار میکروسکوپی در یک بزرگنمایی(x100) با مقیاس های استاندارد مقایسه می‌شود. در این اندازه گیری، تعداد دانه‌ها در واحد سطح مقطع میکروسکوپی، شمارش شده و در نهایت قطر متوسط استاندارد یک دانه یا تعداد دانه‌ها در mm31 فلز محاسبه می‌شود.
محاسبات مربوط به فاکتورهای ذکر شده جهت تعیین اندازه دانه، در جدول زیر نشان داده شده است.(جدول ۳)
لازم به ذکر است که در مقیاس های استاندارد، به هر اندازه دانه یک شماره نسبت داده می‌شود که در حقیقت نشان دهنده مشخصات دانه بندی یک ساختار میباشد.
Table3: Parameters of Steel Struture with Various Grain Numbers
Grain number Average area of grain mm2 Average numbers of grains per mm2 of microseetion Average numbers of
grains per mm2 Average caicutated diameter of grain Average standard
Diameter mm
-۳ ۱.۰۲۴ ۱ ۱ ۱ ۰.۸۷۵
-۲ ۰.۵۱۲ ۲ ۲.۷ ۰.۶۹۱ ۰.۶۵
-۱ ۰.۲۵۶ ۴ ۸ ۰.۵ ۰.۴۴۴
۰ ۰.۱۲۸ ۸ ۲۱ ۰.۳۵۲ ۰.۳۱۳
۱ ۰.۰۶۴ ۱۶ ۶۴ .۰۲۵ ۰.۲۲۲
۲ ۰.۰۳۲ ۳۲ ۱۷۹ ۰.۱۷۷ ۰.۱۶۷
۳ ۰.۰۱۶ ۶۴ ۵۱۲ ۰.۱۲۵ ۰.۱۱۱
۴ ۰.۰۰۸ ۱۲۸ ۱۴۴۶ ۰.۰۸۸ ۰.۰۷۸۸
۵ ۰.۰۰۴ ۲۵۶ ۴۰۰۶ ۰ ۰.۰۵۳۳
۶ ۰۰۰۲ ۵۱۲ ۱۱۴۱۷ ۰۰۱۱ ۰۰۳۹۱
۷ ۰۰۰۱ ۱۰۲۴ ۳۲۷۶۸ ۰۰۳۱ ۰۰۲۶۷
۸ ۰۰۰۰۵ ۲۰۴۸ ۹۲۱۶۰ ۰۰۲۲ ۰۰۱۹۶
۹ ۰۰۰۰۲۵ ۴۰۹۶ ۲۶۲۱۲۲ ۰۰۱۵ ۰۰۱۳۳
۱۰ ۰۰۰۰۱۲۵ ۸۱۹۲ ۷۳۷۲۸۰ ۰۰۱۲ ۰۰۰۹۹
۱۱ ۰۰۰۰۰۴۶۲ ۱۶۳۸۴ ۲۰۹۷۱۵۲ ۰۰۰۷۹ ۰۰۶۹
۱۲ ۰۰۰۰۰۳۲ ۳۲۷۶۸ ۵۹۳۰۸۰۸ ۰۰۰۵۶ ۰۰۰۴۹
۱۳ ۰۰۰۰۰۱۶ ۶۵۵۳۶ ۱۶۷۷۷۲۱۶ ۰۰۰۳۹ ۰۰۰۳۲
۱۴ ۰۰۰۰۰۰۸ ۱۳۱۰۷۲ ۴۷۴۴۸۰۶۱ ۰۰۰۲۷ ۰۰۰۲۳
وسایل و تجهیزات مورد استفاده در متالوگرافی
میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی
مشاهده ساختار میکروسکوپی مواد اغلب با دو وسیلهخ میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی صورت می‌گیرد. حوزه بزرگنمایی این دو میکروسکوپ نوری بزرگنمایی در حد بین ۲۰تا ۲۰۰۰مرتبه دارد و برای مطالعه مواردی نظیر ساختاری میکروسکوپی(دانه های جسم) مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در حالیکه در تحقیقات عالی که نیاز به بزرگنمایی های بسیار بالا میباشد از میکروسکوپ الکترونی استفاده می‌شود. میکروسکوپ الکترونی امروزه از مدرنترین دستگاه های تحقیقاتی است که بزرگنمایی آن حدود ۳۰۰۰۰ مرتبه است و البته هر روزه میکروسکوپ های قویتر و گرانتر ساخته شده و در اختیار مراکز تحقیقاتی جهان قرار می‌گیرد.
میکروسکوپ نوری
میکروسکوپ نوری دستگاه آشنایی است که با طرحهای گوناگون به بازار عرضه شده است. این میکروسکوپ‌ها بر حسب یکی از دو حالت عبور نور از داخل نمونه و یا بازتاب (انعکاس) آن از سطح نمونه به دو دسته عبوری(شفاف) و انعکاسی طبقه بندی می‌شوند.
در متالوگرافی و شناخت ساختار میکروسکوپی مواد و فلزات چون بیشتر مواد کدر هستند لذا نور از آنها عبور نمی کند، در نتیجه در متالوگرافی بیشتر از میکروسکوپ انعکاسی استفاده می‌شود. شمایی از این دستگاه در شکل(۲۵) مشاهده می‌شود.
شکل-۲۵
اولین مرحله آماده کردن نمونه برای مشاهده زیر میکروسکوپ، ساییدن و پرداخت کردن آن تا مرحله آینه ای است، در این وضعیت تمام قسمتهای سطح نمونه، نور را به داخل عدسی منعکس می‌کنند، در نتیجه هیچگونه ساختار میکروسکوپی مشاهده نمی شود.
با عمل اچ کردن(حک کردن) مرز بین دانه‌ها مرئی می‌شوند. معمولاً برای انجام این کار، سطح پرداخت شده را در معرض تأثیر نوعی ماده شیمیایی قرار می‌دهند. تأثیر ماده شیمیایی روی نمونه، با خوردن مرز بین دانه‌ها شروع می‌شود. مرز بین دانه‌ها در اثر خورده شدن بصورت شیارهای ظاهر می‌شود. نورهای منعکس شده از شیارهایی ظاهر می‌شود. نورهای منعکس شده از شیارها تغییر مسیر داده و به عدسی چشمی نمی رسد، در نتیجه مرز یبن دانه به صورت خطوط تیره ظاهر می‌شوند.
ادامه عمل اچ کردن با خورده شدن سطح دانه‌ها همراه است. سرعت خورده شدن سطح دانه به جهت استقرار صفحات بلورین آن بستگی دارد. سرعت واکنش شیمیایی در همه جهات یکسان نیست، لذا سطح برخی از دانه‌ها سریعتر از سطح دانه های لذا سطح برخی از دانه‌ها سریعتر از دانه‌ها از سطح دانه های دیگر خورده می‌شوند. آن دانه هایی که طوری جهت گیری شده اند که نور منعکس شده از انها به داخل میکروسکوپ بر نمی گردد، تیره دیده می‌شود.
میکروسکوپ الکترونی
میکروسکوپ الکترونی(SEM) امروزه اغلب در مراکز تحقیقاتی معتبر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد.
زمینه های تحقیق بیشنر عبارتند از: زمین شناسی، متالوژی،تکنولوژی نیمه هادیها، کنترل کیفی بررسی ساختاری فلزات، شکست نگاری، خوردگی و اکسیداسیون، متالورژی پودری، لاستیکها و پلاستیکها، انجماد، شکل دادن فلزات و ; .
بزرگنمایی میکروسکوپ الکترونی بسیار بالاست و تا ۳۰۰۰۰۰ برابر می‌رسد و قدرت تفکیک آن نیز بسیار عالی است و قادر است تا حدود A10 (انگستروم) را تشخیص دهد. امروزه همراه با میکروسکوپ الکترونی، دستگاه آنالیز اشعه X نیز وجو دارد که می‌تواند آنالیز کمی ترکیب را نیز در یک حجم کوچک ارائه دهد.
اصول کلی دستگاه میکروسکوپ الکترونی بدین صورت است که یک دسته پرتو الکترونی توسط ایجاد ولتاژ بسیار بالا( حدودKV50) از یک فیلمان حرارت دیده شتاب داده می‌شوند این الکترونها ا زمیان عدسی های مغناطیسی عبود کرده و بصورت متمرکز شده بر روی سطح نمونه (آلیاژ) تأبیده می‌شود و موجب می‌شود که الکترونهایی از سطح نمونه خارج گردند، این الکترونها توسط یک کلکتور جمع آوری شده و توسط آمپلی فایر تقویت شده و بر روی صفحه تلویزیونی رؤیت می‌گردد و اطلاعات دقیقی از سطح نمونه بدست می‌دهد که میتوان آنرا مورد تجزیه و تحلیل قرار داد.
دستگاه پولیش(صیقل کاری)
پس از اینکه از آلیاژ نمونه تهیه شد بایستی آنرا تراشکاری کرده و سپس سطح آنرا توسط سمباده های درشت و بعد با سمباده های بسیار نرم(به ترتیب) سمباده کاری و صیقل نمود.
صیقل کاری نهایی توسط دستگاه پولیش انجام می‌گیرد. دستگاه مزبور بسیار ساده است و بطور کلی از طریق مکانیکی یک دیسک صفحه ای که روی آن را پارچه پرزدار یا مخمل یا پوست خز و یا پارچه های ظریف چسبانده شده است،با سرعت مناسب به حرکت در می‌آید و حول محور اصلی می‌چرخد .
در حین صیقل کاری نهایی از ساینده هایی نظیر اکسید آلومینیوم(کوراندم) که به صورت پودرهای بسیار ریز متعلق در آب می‌باشند برای مواد آهنی و مسی استفاده می‌شود وبرای صیقل کاری آلیاژهای آلومینیوم و منیزیم غالباً از اکسید منیزیم معلق در آب استفاده می‌شود.
این ذرات ساینده بر روی پارچه مخمل دستگاه پولیش ریخته می‌شوند و نمونه را روی آنها نگه می‌دارند تا سطح آن کاملاً صیقلی و آینه ای گردد.
عملیات آماده سازی و تهیه یک مقطع متالوگرافی
تحقیق بر روی ساختار فلزات بوسیله، یک میکروسکوپ، تنها وقتی امکان پذیر است که پرتوهای نوری تابیده شده به سطح فلز، با شدت نسبتاً زیادی از این سطح منعکس گردد. به همین دلیل، سطح نمونه بایستی تحت عملیات سطحی خاص، آماده گردد. نمونه ای که سطح آن جهت بررسی میکروسکوپی آماده شده است، «مقطع» نامیده می‌شود. برای تهیه یک مقطع بایستی نمونه ای از فلز مورد مطالعه، بریده شده و سطحی صاف و صیقلی تهیه گردد.
مراحل آماده سازی یک مقطع جهت بررسی و مطالعه میکروسکوپی به ترتیب زیر میباشد:
نمونه برداری Specimen Selection
انتخاب نمونه های متالوگرافی که بایستی زیر میکروسکوپ آزمایش شوند، از اهمیت زیادی برخوردار است. نمونه بایستی نماینده تمامی یک قطعه باشد، به هنگام بررسی یک عیب از طریق متالوگرافی بایستی نمونه از محل آن عیب تهیه شود تا اطلاعات کاملی کاملی بدست آید.
همچنین در بعضی موارد، بخصوص در مورد قطعات نورد شده، بدلیل ناهمسو بودن خواص در جهت نورد و در جهت عمود بر آن، لازمست تا نمونه برداری در هر دوجهت صورت گیرد. قطعات و نمونه های کوچک، پس از انجام عملیات سطحی مناسب بر روی آنها، مستقیماً جهت مطالعه، زیر میکروسکوپ قرار می‌گیرند. در صورتیکه اندازه و وزن یک قطعه زیاد باشد و یا اینکه قطعه دارای شکل پیچیده ای بود و فاقد یک قسمت مسطح باشد، در اینصورت، لازمست که نمونه ای کوچک از قطعه بریده شده و تحت عملیات سطحی قرار گیرد
.
نمونه برداری ممکنست به روشهای مختلفی انجام شود که معمولترین آنها عبارتند از:
الف) نمونه برداری از طریق بریدن
ب) نمونه برداری از طریق شکستن
در موارد نرم، نمونه برداری را میتوان از طریق بریدن بوسیله اره و یا سایر ابزار برنده انجام داد. در موادی که دارای استفاده از دیسکهای کربوراندوم، الماس و غیره انجام می‌شود. نکته قابل توجه آنست که باید در حین برش از گرم شدن حد قطعه اجتناب گردد، زیرا این امر می‌تواند به تغییر ساختار فلز منتهی گردد.
یکی دیگر از روشهای بریدن، برش توسط جرقه الکتریکی (EDA) میباشد که برای نمونه برداری از قطعات سخت بکار می‌رود.
در صورتیکه فلز ترد و شکننده باشد و نمونه ای با شکل و اندازه معینی مورد نیاز نباشد، میتوان با استفاده از چکش، تکه کوچکی از قطعه را، از طریق شکستن قطعه، تهیه کرده، سپس با انجام عملیات بعدی آنرا برای بررسی با متالوگرافی آماده نمود.
همانگونه که اشاره شد، از عوامل مهمی که نتایج مطالعه به آنها بستگی دارد، انتخاب محل نمونه برداری و سطح مورد مطالعه میباشد. این انتخاب در حقیقت به موضوع مورد مطالعه و شکل یک قطعه بستگی دارد و به همین دلیل، در اینجا تنها میتوان توصیه های عمومی را مطرح نمود.
در فلزات و آلیاژهای ریختگی، مطالعه ریزساختارها بایستی در مقاطع(ضخامتهای) مختلف انجام شود، زیرا با تغییر مقاطع، سرعت سرد شدن نیز در هر مقطع تغییر پیدا می‌کند و در نتیجه ساختارهای متفاوتی حاپل می‌گردد.
قالبگیری(سوار کردن) نمونه‌ها Mounting
نمونه های را که دارای ابعاد بسیار کوچکی هستند و یا اینکه، شکل نامناسبی دارند، نمی توان به آسانی در دست گرفته و عملیات آماده سازی را بر روی آنها انجام داد. به همین منظور، این نمونه‌ها را با مواد پلاستیکی مصنوعی قالبگیری می‌کنند. مواد پلاستیکی مصنوعی قالبگیری می‌کنند. مواد قالبگیری از نقطه نظر انجماد، در دو نوع گرما سخت و سرما سخت، وجود دارند.
سمباده زنی(سمباده کاری) نمونه‌ها Grinding
سمباده زنی (سمباده کاری) یکی از مراحل مهم در آماده سازی نمونه‌ها میباشد. زیرا ناهمواریهای ناشی از مرحله نمونه برداری، بایستی در این مرحله بر طرف گردد. لازم به ذکر است سوختگی ناشی از بریدن به سختی از بین می‌رود. در حین عمل ناشی از بریدن سمباده کاری، خراشهایی بوجود می‌آید که بایستی
در مراحل بعدی و با استفاده از مواد ساینده ریزتر کاهش داده شوند. نکته قابل توجه آنست که در انتهای مرحله سمباده کاری، تنها خراشهای ناشی از آخرین مرحله سمباده کاری، تنها خراشهای ناشی از آخرین مرحله سمباده کاری(سمباده کاری با ریزترین مواد ساینده) بایستی بر روی سطح وجود داشته باشد و خراشهای ناشی از آخرین مرحله سمباده های دارای مواد درشت تر، در صورتی که در طی مراحل سمباده کاری قبلی ازبین نرفته باشند، دیگر با عملیات بعدی(صیقلی‌کردن) از بین نخواهند رفت.
بطور کلی سطحی که قرار است آماده شود، بوسیله ساینده های درجه بندی شده بر حسب اندازه ذرات مواد ساینده، به ترتیب از ذرات درشت به ذرات ریز، تحت سایش قرار می‌گیرد. معمولاً عمل سایش از موادی با اندازه ۱۸۰-۶۰ مش آغاز شده و سپس تا ۶۰۰ مش و حتی بیشتر ادامه پیدا می‌کند. عموماً سمباده های مورد استفاده از نظر اندازه ذرات مواد ساینمده به ترتیب زیر میباشد:
مش ۶۰۰ ۴۰۰ ۳۲۰ ۲۴۰ ۱۲۰
انتخاب اولین مواد ساینده به میزان زبری سطح و عمق خراش و ناهمواری های ناشی از مرحله نمونه برداری بستگی دارد.
برای سطوحی که با اره نواری بریده می‌شوند اولین سمباده معمولاً بین ۱۲۰-۶۰ مش انتخاب می‌شود. سطوحی که عمل برش آنها به همراه سایش انجام می‌گیرد هموارتر بوده و خراش کمتری دارند. در این سطوح عمل سمباده کاری با سمباده های ۲۴۰-۱۲۰ مش آغاز می‌شود. اگر سطوحی با استفاده از اره سیمی(Wire Saw) و یا اره الماسی با سرعت کم، بریده شده باشند،
در چنین حالتی اولین سمباده ای که می‌تواند برای نرحله سمباده کاری ناشی از حرارت و نیز افزایش عمر و دوام کاغذ سمباده بایستی عملیات سمباده کاری به روش‌تر(مرطوب) انجام گیرد. رطوبت از گیر افتادن ذرات فلز در میان ذرات مواد ساینده و در نتیجه کاهش راندمان سایش جلوگیری کرده، عمل بریدن را توسعه می‌بخشد. همچنین در سمباده کاری مرطوب، نمونه خنک می‌شود و بدین ترتیب حرارت حاصل از اصطکاک که ممکن است باعث تغییر ساختار میکروسکوپی حقیقی شود، کاهش پیدا می‌کند.
آب معمولی ترین خنک کننده و روان ساز، برای تمام مواد، به استثنای موادی که با آب واکنش می‌دهند، میباشد.
جهت سمباده زدن، نسبت به نمونه نبایستی در طول عملیات سمباده کاری ثابت نگه داشته شود. برای دستیابی به بهترین نتایج، این جهت بایستی در بین مراحل کار ۴۵تا۹۰ درجه تغییر نماید.
در مواردیکه ازسمبادده کاری دستی استفاده می‌شود آزمایش کننده، بایستی سطح را بدقت بازرسی کند تا مطمئن گردد خراشهای مربوط به مرحله قبلی، کاملاً از بین رفته باشند.
پرداخت کاری(صیقل کاری) نمونه‌ها Polishing
پس از انجام عملیات سمباده کاری تا ۶۰۰مش، نمونه، برای ایجاد یک سطح تخت و تا حد قابل قبولی عاری از خراش و با قابلیت انعکاس بالا، صیقلی می‌گردد.
هر چند در کارهای جاری و معمول همواره لازم نیست که سطح کاملاً بدون خراش باشد، با وجود این، تمام خراشهای موجود بایستی بسیار ریز و در عین حال خوب پخش شده باشند تا ساختار واقعی را بتوان مشاهده نمود.
عملیات پرداخت کاری دو نوع میباشد، یکی تحت عنوان صیقل کاری درشت و دیگری نیز به صیقل کاری نهایی موسوم است.
صیقل کاری درشت
این نوع صیقل کاری توسط مواد ساینده خمیری الماس در اندازه های ۱۰-۴ میکرون به بهترین وجهی صورت می‌گیرد، برای صیقلی کردن درشت بایستی پارچه ابریشم مصنوعی نظیر نایلون، به عنوان پوشش برای صفحه صیقلی کننده دوار بکار برود.
در خلال صیقل کاری درشت، نمونه را در جهت عقربه های ساعت خول چرخ صیقل کاری حرکت می‌دهند تا از تمام سطح آن، بطور مساوی بار برداشته شود وصیقل کاری در یک جهت مشخص نشود. به غیر از الماس، مواد ساینده دیگری نیز ممکن است بکار رود، ولی به منظور دستیابی به یک سرعت براده برداری مساوی، اندازه دانه ای بسیار بزرگتری لازم است و به علاوه درجه صیقل کاری نیز نامرغوب تر است.
صیقل کاری نهایی
صیقلی کردن یا صیقل کردن نهایی با وسایل مکانیکی، مشابه همان روشی انجام می‌گیرد که برای صیقل کاری درشت بکار می‌رود. اکسید آلومینیوم، معروفترین ماده ساینده برای صیقل کاری نهایی مواد آهنی و مسی است. اکسید منیزیم غالباً برای صیقل کاری آلیاژهای آلومینیوم و منیزیم بکار می‌رود. مواد ساینده صیقلی کننده از قبیل خمیر الماس و اکسید کروم، معمولاً کمتر بکار می‌روند.
حک کردن(ظاهر سازی ساختمان- اچ کردن)Etching
نمونه های فلزی صیقلی شده، معمولاً هیچگونه مشخصات ساختاری را نشان نمی دهند. هدف از اچ کردن سطح فلز، مرئی ساختن ساختار بلورین فلز و تشخیص سازنده های مختلف میباشد. برای اچ کردن، نمونه تمیز و صیقلی شده را در محلول اچ کننده(معرف) مناسب(مطابق جدول ۴) فرو می‌برند.
محلول های اچ کننده، از حل کردن اسیدهای آلی و غیر آلی، قلیایی‌ها یا سایر مواد کمپلکس، در حلال هایی ا زقبیل آب، گلیسیرین، یا گلیکول تشکیل می‌شوند. این مواد اثری بسیار قوی دارند و بایستی با احتیاط بکار برده شوند. چون هر محلول برای هدف خاصی ساخته شده، لذا هنگام ظاهر کردن ساختاری که مورد نظر است، در انتخاب محلول بایستی نهایت دقت را بکار برد. مثلاً پیکرال یک اچ کننده عمومی نیست بلکه برای تشخیص فریت و کربور آهن بکار می‌رود.
با این معرف، کربور آهن بیشتر دیده می‌شود در صورتیکه نیتال جهت مصرف فوق مناسب نبوده بلکه اصولاً به عنوان یک ظاهر کننده عمومی در فولاد و جهت ظاهر شدن مرز دانه های فریت بکار می‌رود.
جدول ۴- معرفهای اچ کننده(ظاهر کننده) انتخابی برای آزمایش میکروسکوپی فلزات.
فلزها اچ کننده(ظاهر کننده) ترکیب ملاحظات
آهن و فولاد شماره۱، نیتال ۱%تا۵% اسید نیتریک ۹۵%تا۹۹% متیل الکل فولادهای کربنی- پرلیت را تیره می‌کند، مرزهای دانه ای را ظاهر می‌کند مصرف عمومی برای فولادهای تندبر زمان:۵تا۶۰ثانیه
شماره۲، پیکرال ۴ گرم اسید پیکریک ۱۰۰میلی گرم متیل الکل کربن و فولادهای کم آلیاژ عمل آورده شده
الکل حرارتی یا عمل آورده نشده زمان:۵تا۱۲۰ثانیه
شماره۳ کلرید آهن(کلروفریک) و اسید هیدروکلریک ۵گرم ۵۰میلی گرم اسید هیدروکلریک ۱۰۰میلی لیتر آب ساختمان فولادهای ضدرنگ و نیکل دار استینی را ظاهر می‌کند
شماره۴، عمل آوردن حرارتی گرم کردن *
نمونه روی بشقاب گرم رو به بالا،۴۰۰ تا ۷۰۰ درجه فارنهایت پرلیت تفییر رنگ می‌دهد و سمنتیت کمتر تغییر می‌کند بویژه برای چدن بسیار مفید است. زمان:۱۰تا۶۰دقیقه
مس و آلیاژهای آن شماره۵، هیدروکسید آمونیوم- پیروکسید هیدروژن ۵قسمت NH وOH (وزن مخصوص ۸۸/۰) ۵ قسمت آب، ۵-۲ قسمت(۳%)
ظاهر کننده عمومی برای مس و آلیاژهای آن زمان:۱دقیقه
شماره ۶، اسیدکرومیک محلول رقیق اشباع شده( )
مس، برنج، برنز و نقره نیکلی
شماره ۷ کلروفریک ۵گرم کلرور فریک، ۹۶میلی لیتر الکل اتیلیک، ۲ میلی لیتر اسید کلریدریک مس، آلومینیوم، منیزیم، نیکل و آلیاژهای روی زمان: ۱ثانیه تا چند دقیقه
آلومینیوم و آلیاژهای آن شماره۸ اسید فلئوریدریک ۵/۰میلی لیتر کلرو فریک۵/۹۹ میلی آب ظاهر کننده عمومی با جاروب کردن بکار ببرید زمان:۱۵ ثانیه
شماره ۹ هیدروکسید سدیم ۱۵ گرم سود ۹۰میلی لیتر آب ظاهر کننده عمومی، می‌تواند برای هر دو ظاهر ساختن درشت وریز بکار رود زمان:۵ ثانیه
منیزیم و آلیاژهای آن شماره۱۰ گلیکول ۷۵میلی لیتر گلیکول اتیلن، ۲۴ میلی لیتر آب، ۱میلی لیتر اسید نیتریک غلیظ تقریباً برای همه آلیاژهای منیزیم زمان: ۳ تا ۶۰ثانیه
نیکل و آلیاژهای آن شماره ۱۱، ۵۰میلی لیتر اسید نیتریک غلیظ، ۵۰ میلی لیتر اسید گلاسیال غلیظ نیکل،مونل و سایر آلیاژهای نیکل و مس زمان:۵تا۲۰ثانیه
شماره۱۲ ۵۰ میلی لیتر اسید نیتریک
تیزاب سلطانی اسید نیتریک غلیظ، ۲۵ میلی لیتر اسید کلرید ریک غلیظ ۲۰ میلی لیتر اینکول
آب
آلیاژهای قلع وسرب و روی مراجعه شود به کتابهای مربوط
معمولاً برای اچ کردن نمونه، آن را با انبری نگه داشته و از طرف سطح سیقلی شده درون ظرف کوچکی که قسمتی از ان محلول مورد نظر پر شده، غوطه ور می‌کنند. از طرفی میتوان بوسیله پارچه کتانی که از محلول اچ اشباع شده است، نمونه را اچ کرد. پیشرفت اچ شدن را میتوان با چشم دید ولی بایستی زمان نیز کافی باشد.
زمان اچ کردن مناسب را بایستی بطور تجربی یافت و ممکنست از چند ثانیه تا یک دقیقه با بیشتر متغیر باشد.
هرگاه نمونه ای به اندازه کافی اچ نشده باشد، بعد از تخستین غوطه وری، این فرآیند ممکن است تکرار شود. هر گاه نمونه زیاد اچ شده باشد، بایستی آنرا صیقلی نموده مجدداً اچ نمود. بلافاصله بعد از اچ کردن نمونه را بایستی با آب گرم شست تا عمل اچ شدن متوقف شود، سپس در الکل فرو برده و سرانجام در معرض وزش هوای گرم، خشک کرد. بنابراین به منظور جلوگیری از لکه آب، خشک کردن سریع، مهم است.
یکی از هدفهای اچ کردن شیمیایی، بر طرف ساختن فلز تغییر شکل یافته ای است که ممکن است در خلال صیقلی کردن، توسعه یافته باشد.
بطور کلی اجزا ساختاری، در اثر اچ شدن ترجیحی ظاهر می‌گردند، بدین معنا که بعضی از سطوح، مانند مرز دانه ها، خیلی بیشتر از سطوح دیگر دارای تنش بوده و در نتیجه در معرض خورده شدن بیشترتوسط ماده اچ کننده قرار می‌گیرند.
سرعت، اچ شدن نیز برای صفحات کریستالوگرافی مختلف، فرق می‌کند و درجات متغیری از نور منعکس شده با سایه حاصل از دانه‌های مختلف، ایجاد می‌کند.
متالوگرافی چدنها
چدن یکی از مهمترین مواد صنعتی میباشد. اجزا ماشین آلات، سیلندرها، چرخ دنده‌ها، رینگ پیستونها و بسیاری از قطعات دیگر، از چدن ساخته می‌شوند. خواصی که باعث شده است نا چدن، چنین فلز باارزشی در صنعت باشد عبارتند از:
قابلیت ریخته گری بسیار خوب، خواص مکانیکی نسبتاً خوب، قابلیت ماشین کاری عالی و نداشتن حساسیت به کیفیت پرداخت سطحی.
براساس نمودار تعادلی آهن-کربن، به آلیاژ آهن و کربن دانست که کربن موجود در آن بیش از قابلیت آستنیت در درجه حرارت اوتکتیک است. در چدن علاوه بر کربن، سیلیسیم، نیز به عنوان عنصر سوم و به اندازه(۳-۵/۰) درصد موجود میباشد. ساختار میکروسکوپی چدن به دو عامل اصلی، یعنی ترکیب شیمیایی(کربن و سیلیسیم) و سرعت سرد شدن آن بستگی دارد.
در صورتیکه ترکیب شیمیایی چدن در محدوده معینی قرار داشته باشد و مذاب با سرعت آهسته ای سرد گردد، کربن در جریان انجماد به شکل آزاد(گرافیت) رسوب می‌کند. چنین چدنهایی را که مقطع شکست آنها، تیره و خاکستری دیده می‌شود، چدن خاکستری می‌نامند.
اما اگر ترکیب شیمیایی چدن از نظر میزان کربن و سیلیسیم، کمتر از مقدار این عنصر د رچدن خاکستری باشد و یا اینکه صرعت سدن شدن مئذاب چدن به اندازه کافی سریع باشد، آنگاه قسمت اعظم کربن آن به صورت ترکیب (سمانتیت) رسوب می‌کند. این چدنها که مقطع شکست آنها، سفید و روشن دیده می‌شود، چدن سفید نامیده می‌شوند.
- در صورتی که به هر دلیلی موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید با ما تماس بگیرید.
