Metallerin Mikro Yapı İnceleme Aşamaları (Metalografi)

0
1082

 

 METALLERİN MİKRO YAPI İNCELEME AŞAMALARI (METALOGRAFİ)

      Metalografi, metallerin iç yapısını inceleyen bilim dalıdır. Metallerin mikro yapılarının incelenmesini, ne tür fazların olduğunu, bu fazların durumları hakkında bilgi almak ve yorumlamak için yapılır.Mikro yapı incelemesi ana yapısıyla 5  aşamadan oluşur.

1.Numune Alma    2.Numune  Kalıplama    3.Zımparalama   4.Parlatma  5.Dağlama

1.Numune alma

Numune, incelenecek malzemenin özelliklerini taşıyan  küçük parçadır. Bu yüzden yapılan işin ne olduğunu anlamak için numune alınması en temel işlemdir. Numune almanın herhangi bir kuralı yoktur. Malzemenin üretim şekline göre malzemeyi tam olarak yansıtacak numune alınmalıdır. Örneğin, dövülmüş veya haddelenmiş malzemeden enine ve boyuna kesit incelenmelidir. Numunenin nereden alınacağı belirlendikten sonra numune uygun bir aletle kesilir. Bunlar testere, keski, torna, çekiçle kırma  ve oksi-asetilen olabilir. Numuneyi alırken en az ısı girdisi ve en az deformasyon meydana getiren yöntem seçilmelidir. Böylece numunemizin yapısı değişmemiş ve gerçek malzememizi temsil etmiş olur.

2.Numune kalıplama

Aldığımız numune küçük veya biçimsiz olabilir ve elde tutması ve muhafaza etmesi zor olduğu için kalıplanır.

Kalıplama sıcaklık ve basınç altında  veya soğuk olarak yapılabilir.

Bazı malzemelerin sıcaklık ve basınçla mikro yapısı değişebilir böyle durumlarda soğuk kalıplama kullanılır.

3.Zımparalama

Zımparalama, metal yüzeyindeki kalıntıları ve çizikleri gidermek ve asıl metali görmek için yapılır. Kaba ve ince zımparalama olarak ayrılabilir. 80,100,150 tane boyutundaki zımparalar kaba zımparalama, 400,600,800,1200  tane boyutundaki zımparalar kullanıldığında ince zımparalama denir.

Zımparalama işlemi kabadan inceye doğru sırayla yapılmalıdır.İşletmelerde işin hızlı olması için bir ince gruptan birde kaba zımpara gruptan zımpara seçilerek zımpara yapılır. Çünkü giderek metalin yüzeyinin aşınması azalır ve en inceden başlarsak saatlerce zımparalama yapmamız gerekir.

Zımparalama işlemi otomatik makinelerle yada elle yapılabilir.

Şu hususlar dikkate alınmalıdır;

  • Numunenin zımparanın yüzeyine üniform basması ( düzgün yüzey )
  • yüzeydeki çiziklerin tek doğrultuda olmasına( daha sonraki ice zımparalarda giderilir)
  • işlemin akan su altında yapılmasına (malzemenin ısınmasının engellenmesi ve aşınan parçaçıkların atılması)

4.Parlatma

Zımparalamadan sonra kalan küçük çizikleri yok etmek ve düzgün temiz bir yüzey elde etmek için kullanılır.

Zımparalama da olduğu gibi döner disk yüzeyine kumaş üzerindeki aşındırıcı partüküllerle yapılır. Sürtünmesi azaltmak için sıvılar kullanılabilir. Cam sil veya alkol kullanılabilir.

Kullanılan aşındırıcılar; elmas ve alumına(Al2O3), krom oksit(Cr2O3), magnezyum oksit(MgO), demir oksit(Fe2O3), seryum oksit(CeO) İle yumuşak malzemelerin son parlatma kademesinde silika(SiO2) önemli yer tutar.

Aşındırıcılar, pirinçten üretilmiş diskler üzerine yapıştırılmış özel parlatma kumaşları üzerine monte edilmiştir.

Ayrıca ara ara alümina solüsyonu kumaşa emdirilir.

Başarılı parlatma işleminden sonra numunenin yüzeyi ayna gibi görünür. Parlatmadan sonra yüzey deterjanlı sı ile yıkanır, alkolle temizlenir ve hava püskürtülerek kurutulur.

 Parlatma işleminden sonra incelenebilecek nicelikler;

  • Çatlak incelemesi
  • dökme demirin türünün incelenmesi(grafitlerin şeklinin görünmesi)
  • Porozite incelemesi
  • İnklüzyonların görünmesi (MnS, FeS, Al2O3)

5.Dağlama

Parlatılmış numunelerin mikroskopta incelenmesiyle mikroskopta incelenmesiyle yapı detayları nadiren ortaya çıkar. Parlatmadan sonra, metalik olmayan kalıntılar ve porozite, çatlak gibi yüzey kusurları görülebilir.

Parlatılmış yüzey ışığı eşit miktarda yansıttığı için iç yapı özellikleri mikroskopta görülmez. Dağlama sonrası yapıdaki fazlar dağlayıcıdan etkilenerek parlaklığı bozulur, böylece optik metalurji mikroskobunda daha koyu renkli görülürler.

Dağlama uzun süre yapılmamalıdır. Numune dağlayıcıda dağlayıcının etkisine göre 2-3 sn kadar tutulup çekilmelidir. Eğer uzun süre yapılırsa numunenin yüzeyi tamamen kararır. Dağlamadan sonra numunenin yüzeyi soluk görüntüde olmalıdır. Eğer numune aşırı dağlanmışsa 1200 numaralı zımparaya veya parlatma aşamasına gidilerek dağlamanın etkisinin ortadan kaldırılması gerekir.

Alaşım Dağlama çözeltisi
Çelik ve dökme demir Nital(1-10 ml HNO3+90-99ml metanol veya etanol)
Çelik ve dökme demir Beraha(3 gr K2S2O5+10 gr Na2S2O5+100 ml H2O)
Çeliklerde karbür Murakami(10 gr K3Fe(CN6)+ 10 gr KOH+100 ml H2O )
Ag-Cu alaşımları 25 ml NH4OH+25 ml H2O +50 H2O2
Cr ve alaşımları Altın suyu(20 ml HNO3+60 ml HCl)

tablo 1. çok kullanılan dağlama çözeltileri

HNO3 : nitrik asit

K2S2O5: Potasyum metabisülfit

Na2S2O5: Sodyum metabisülfit

K3Fe(CN6): Potasyum ferrosiyanat

KOH: potasyum hidrat

NH4OH:  amonyum hidroksit

H2O2: Hidrojen peroksit

HCl : hidroklorik asit

Alaşıma göre çözeltilerin etkinliği değişmektedir. Her alaşımda bulunan fazlar farklı olduğu için onu belirginleştirecek çözeltide farklıdır.

Yazan: Sami Çınar

 

Henüz Yorum Yok

CEVAPLA