Metalografi, en bilinen şekliyle, metallerin iç yapısını inceleyen bilim dalıdır.

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "Metalografi, en bilinen şekliyle, metallerin iç yapısını inceleyen bilim dalıdır."

Derya Savas Çağatay
5 yıl önce
İzleme sayısı:

1 METALOGRAFİ

2 Metalografi, en bilinen şekliyle, metallerin iç yapısını inceleyen bilim dalıdır. Metalografi, metallerin iç yapısını inceleyerek onların özelliklerini belirlemeye, tarihçesini açığa çıkarmaya ve gelecekte ona ne gibi işlemler uygulanabileceğini anlatmaya (imalatı yönlendirmeye) çalışır. Metalografik inceleme ile hakkında bilgi alınabilecek çok sayıda malzeme özelliği vardır. Bunların bir kısmı şu şekilde sıralanabilir: Malzemenin tane boyutu, Malzemenin tarihçesi (daha önce ne tür işlemelere maruz kaldığı) Ne tür işlemleri uygulanabileceği, Deformasyon miktarı, Mikroyapısı, Kalıntı (inklüzyon) türü, dağılımı, yoğunluğu, Segregasyon durumu, Tane boyutu, Çatlak, Katlama, Dekarbürizasyon, Karbürizasyon, Sertleşme derinliği, Nitrasyon, Kaplama kalınlığı, Gaz boşlukları, Döküm boşlukları, Grafit türü ve dağılımı, Kırılma türü ve mekanizması

3 Numune Hazırlama Metalografi : Malzemelerin mikroyapılarını incelemek için kullanılan sistematik bir metottur (çoğunlukla metal malzemeler için). Seramikleri, polimerleri ve yarı iletkenleri incelemek için de kullanılabilir. Kesme Sıcak Soğuk Bakalite veya kelpçeye Alma Zımparalama Parlatma Dağlama

4 Numune Hazırlama - Kesme Niçin kesme? 1. Numuneleri optik mikroskop altında incelemede boyut sınırlaması olduğundan kesilmesi gerekebilmektedir. 2. Büyük bir numuneden lokal bir alan tespit etmek için gereklidir. Abraziv kesme en yaygın kullanılan kesme metodudur.

5 (a) (b) ( c ) (d) ( a ), ( b ) bench type abrasive cutters ( c ), ( d ) floor type abrasive cutters

(2) Numunenin kenar bölgesini incelemek için kalıplamaya ihtiyaç vardır.

6 Numune Hazırlama Bakalite Alma (1) Numune küçükse veya geometrisi düzgün değilse kalıplamaya ihtiyaç vardır. (2) Numunenin kenar bölgesini incelemek için kalıplamaya ihtiyaç vardır. Termal (Sıcak) Kalıplama (Bakalite Alma): Numune yüksek sıcaklık ve basınçta termoset veya termoplastik polimerler içerisine gömülür.

7 Schematic illustration of a metallography sample embedded in a plastic mount. The top face is ground and polished.

8 Soğuk Kalıplama: Numune epoksi tipi malzemeler içine gömülür. Epoksinin türü incelenecek malzemeye bağlıdır.

Numune Hazırlama Zımparalama 1. Yüzeyde kesme yoluyla oluşmuş zarar giderilir. 2. Zımparalama işlemi esnasında bir sonraki zımparalama tabakasında giderilmek üzere yüzeyde ince aşınma izleri oluşur.

9 Numune Hazırlama Zımparalama 1. Yüzeyde kesme yoluyla oluşmuş zarar giderilir. 2. Zımparalama işlemi esnasında bir sonraki zımparalama tabakasında giderilmek üzere yüzeyde ince aşınma izleri oluşur. 3. Zımparalama aşamasının sonunda, yüzeyde sadece zımpara hasarı varsa, bu hasar son zımparalama kademesinden olmalıdır. 4. Bu tür hasarlar parlatma kademesi ile giderilir. Zımparalama Malzemeleri: Aşındırıcı kağıt (zımpara kağıdı: SiC gritlerle kaplanmış). Aşındırıcı kağıt serileri çoğunlukla kabadan inceye doğru sıralanır. Tipik Grit Sırası: 120-,240-,320-,400-,600-,800-,1000-, 1200-,2400-,vs.

11 Variable speed single wheel polisher Manual roll grinder Variable speed double wheel polisher

Abraziv kesiciler yoluyla kesilen yüzeyler genel olarak 120-240- gritlik zımpara ile

12 Numune Hazırlama Teknikleri Başlangıçtaki grit boyutu yüzey pürüzlülüğüne bağlıdır ve kesme işleminden meydana gelen hasarın derinliğine bağlıdır. Abraziv kesiciler yoluyla kesilen yüzeyler genel olarak gritlik zımpara ile zımparalanmaya başlanır. EDM ya da elmas kesicilerle kesilen yüzeyler genel olarak gritlik zımpara ile zımparalanmaya başlanır.

13 Numune Hazırlama Teknikleri Zımparalama ve parlatmadan sonra numune yüzeyleri

14 Numune Hazırlama Teknikleri (4) Parlatma 600 grit ya da daha ince zımparalamadan sonra, ayna parlaklığında çizik içermeyen düz bir yüzey elde etmek için parlatma işlemi yapılır. Kaba Parlatma: 30µm ile 3µm aralığında elmas aşındırıcılar İnce Parlatma: 1µm ya da daha küçük elmas aşındırıcılar Final Parlatma: 0.25µm-0.05µm elmas, silika ya da alümina solüsyonlar.

15 Otomatik Parlatma Makinası Kendi ekseninde dönen mekanik numune tutuculu parlatma makinası

16 Numune Hazırlama Elle yapılan hatalı zımparalama Hatalı zımparalamadan ileri gelen yüzey deformasyonundan kaçınılmalıdır, aksi halde mikroyapıda karartılar oluşabilir.

Numune üzerine çok fazla baskı uygulandığında aşağıda

17 Numune Hazırlama Elle yapılan hatalı zımparalama Parlatma sonucunda çizgisiz bir yüzey elde edilmeli. Numune üzerine çok fazla baskı uygulandığında aşağıda gösterildiği gibi kuyruklu yıldıza benzer görünümde izler oluşabilmektedir.

18 Numune Hazırlama

19 (a) (b) (c) Schematic illustration of a method for grinding metallography specimens. ( a) Coarse scratches left by previous grit size. ( b) First set of fine scratches left by the current grit size. (c) Second set of fine scratches left by the current grit size. Note: Arrows show the direction of polishing motion. Each time a new grit size is used, apply a polishing direction at a 90 o angle to the previous polishing direction.

(5) Dağlama Mikroyapısal detayları ortaya çıkarmak için bir malzemenin yüzeyinde kimyasallar kullanılır. Tane sınırları dağlamaya daha elverişlidir.

20 (5) Dağlama Mikroyapısal detayları ortaya çıkarmak için bir malzemenin yüzeyinde kimyasallar kullanılır. Tane sınırları dağlamaya daha elverişlidir. Tane sınırları siyah bölgeler olarak ortaya çıkabilir. Tane sınırları boyunca kristal yönlenmelerde değişim olduğu için ayırt edicidir. Optik Mikroskop

21 Dökme Demirler Lamel Grafitli Küresel Grafitli Temper Grafitli Silindirik Grafitli Ferritik Ferritik + perlitik Perlitik Ostenitik Martesitik

22 Dağlayıcı İçeriği Uygulama şekli Etkisi Nital Etil Alkol Nitrik asit ml 2-4 ml 60 sn kadar daldırılır Tane sınırlarını ortaya çıkarır. Pikral Etil Alkol Pikrik asit 100 ml 4 g daldırılır Ferrit ve karbürlerin olduğu yapılarda tercih edilir. Ferrit tane sınırlarını ve martensiti ortaya çıkartır

23 Mikroyapı Örnekleri

28 Fig.1: Grey iron with flake graphite, 200x insufficient polish Fig. 2: Same as Fig.1, showing correct polish 200x

29 White cast iron, pearlite with ledeburite 200x Austenitic cast iron, etched with 3% Nital 200x + modified Beraha s reagent Ferritic malleable iron

30 Insufficient polish leaves graphite 200x nodules covered with smeared metal Correct polish shows shape and size of 200x graphite nodules suitable for evaluation

31 SEM image of grey iron with flake graphite SEM image of ductile iron with graphite nodules Well polished graphite flakes 500x Grey iron with flake graphite in 200x pearlitic matrix

32 Image analyzing system

33 Metallurgical microscope with 10 to 2000 magnification and a camera attachment

Benzer belgeler

Metalografi Nedir? Ne Amaçla Kullanılır?

METALOGRAFİ Metalografi Nedir? Ne Amaçla Kullanılır? Metalografi, en bilinen şekliyle, metallerin iç yapısını inceleyen bilim dalıdır. Metalografi, metallerin iç yapısını inceleyerek onların özelliklerini