METALOGRAFIJA

Metodi koi se koristat za ispituvawe na strukturata na materijalot se metalografija i radiografija. Proces na priprema na primerok od materijalot nabquduvawe i opis na negovata mikrostruktura se vika metalografija. Primerok od materijalot se bu[i se polira dodeka dobie sjaj. Poliranata povr[ina se nagrizuva so hemiski sredstva (na primer: nagrizuva~ko sredstvo za ~elik e 2% vodorodna kiselina so alkohol). Kiselinite deluvaat na granicite na zrnata i na ostatokot na povr[i- nata na zrnata. Koga sredsvoto ja nagrizuva poliranata povr[ina grani- cite na zrnata se izlo`eni na posilni nagrizuvawa od ostatokot na zrnata.

Povr[inite na zrnata imaat razli~en kosina vo odnos na povr[inata na primerokot,takada razli~no reagiraat na nagrizuvaweto. Svetloto od opti~kiot mikroskop se reflektira ili razbiva od povr- [inata na primerokot,zavisno od toa kako e nagrizena povr[inata. Koga pove]e svetlo se razbiva od dlaboko nagrizenite detaqi, kako [to se granicite na zrnata,odrazot vo mikroskopot e potemen.

-Mikroskopi Za ispituvawe na strukturata na materijalot

se upotrebuvaat svetlosni i elektronski mikroskopi.

Svetlosniot mikroskop ima zgolemuvawe do 1500 pati [to e dovolno da se gledaat sitni kristalni zrna. Zrnata na metalite se so red veli~ina od 0,0001-0,1mm. Pogolemite zrna mo`at da se studiraat i so pomo[ na lupa koja zgolemuva do 20 pati. Bidej]i metalnite primeroci ne propustaat svetlost,mikroskopot e konstruiran za svetlo koe pa\a na primerokot. Svetlosta od sijalicata na mikroskopot se prekr[uva na ogledaloto,pa\a na rabotniot primerok i se odbiva niz objektivot. Metalniot primerok mo`e da se studira ni okularot ili na zatemnetoto staklo na koe mo`e da se postavi kamera. Svetlosniot mikroskop upotrebuva set ztakleni le]i za prekr[uvawe na svetlosni- te zraci,za da mo`e da se dobie zgolemena slika.

Elektronski mikroskop (SEM scanning electron mikroscop) Elektronskiot mikroskop se koristi kaj finite ispituvawa na mikro- strukturata na materijalite.Elektronskiot mikroskop stvara zgoleme- na slika upotrebuvaj]i elektroni namesto svetlosni zraci. SEM poka`uva detalna trodimenzionalna slika so mnogu golemo zgole- muvawe za razlika od svetlosniot mikroskop. Golemoto zgolemuva na SEM i negovata sposobnost za odreduvawe na sostavot go napravija ele- ktronskiot mikroskop vode~ki instrument za prou~uvawe na materija- lot.

SEM ima[e i mnogu va`na i kriti~na uloga vo site

poliwa na naukata za materijalite.

Golemata prednost na SEM vo odnos na opti~kiot mikroskop e vo toa [to primerokot koj se ispituva bara mala specialna priprema za razli- ka od opti~kiot mikroskop. Prvo barawe e da primerokot mora da bide is~isten od maslo, pra[ina i kontaminira~ki sloevi. Vtoro barawe e da primerokot mora da ima soodvetna elektri~na spro- vodlivost, za da se ovozmo`i te~ewe na elektronite sprema uzemjuvawe- to ili poja~uva~ot. Primerocite koi nemo`at da podnesat vakum moraat specijalno da se podgotvat za da ne se soberat.

Primerocite koi nemaat elektri~na sprovodlivost se preslekuvaat so tenok sloj zlato.

Primerokot se postavuva vo vakumskata komora niz vozdu[no izolira- nata vrata. Vakumot e potreben da bi se e izbegnalo razbivaweto na ele- ktronite poradi molekulite na gasovite. Otkako vozduhot ke se ispumpa od komorata vrvot na elektronskiot top emitira silni energetski zra- ci od elektroni. Elektronskiot top e vsu[nost volframova katodna `i~ka koja se zagreva i emitira elektroni koi se zabrzuvaat poradi razlikata na potencijalot pome\u katodata i anodata. Tipi~en napon na akceleracija e od 100 V do 30 kV. Ovie zraci ponatamu patuvaat pome\u niz na elektromagnetski le]i konstruirani taka da elektronite se fokusiraat vo sitna to~ka. Za da mo`e temelno da se ispita povr[inata na primerokot posledniot niz na zavojnicise go dvi`i fokusiraniot elektronski snob napred-nazad po primerokot. Se skenira red po red vo pravoagolna forma. Koga elektronite ke udrat vo povr[inata sekundarnite elektroni se odbivaat od istata.

Detektorot gi sobira elektronite. Se stvara signal koj se poja~uva i upotrbuva

za modelirawe na ja~inata na snobot elektroni vo katodnata cevka. Elektronite od katodnata cev- ka se skeniraat sinhronizirano so otpadnite elektroni na primerokot. Kone~nata slika se formira od brojot na elektroni emitirani od seko- ja to~ka na primerokot.

Informacijata mo`e da se predstavi vo forma na slika dijagram ili ta- bela.

Mehani~ko ispituvawe na materijalite

Zaedni~ko svojstvo na konstruktivnite materijali e nivnata cvrstina. Cvrstinata e otpor na materijalot protiv deformacii i kr[ewe ili sposobnost na materijalot da podnese optovaruvawe od nadvore[ni sili Konstruktivnite materijali se poradi ovie pri~ini

sekoga[ vo cvrsta sostojba, gasovite i te~nostite nemo`at kontinuirano da prezemat optovaruvawe.

Pokraj cvrstinata va`ni osobini za konstruktivnite materijali se ot- pornost na svitkuvawe, tvrdina i `ilavost. Dene[nite strogi barawa sprema konstruktivnite materijali se takvi da tie moraat da izdr`at: golemi optovaruvawa, da bidat otporni na korozija i abewe, moraat da imaat dobra obrabotlivost itn.

Selekcijata na materijalite se vr[i so sporeduvawe na nivnite mehani- ~ki svojstva.

Prv ~ekor vo selekcijata e analiza na namenata na delot od kade se odre- duvaat potrebnite karakteristiki na materijalot.

Cenata na materijalite i nivnata sposobnost za obrabotka se istotaka va`ni pri izborot na materijalot.

Selekcijata na materijalot ja vr[ime so sporeduvawe na standardnite podatoci od prira~nicite koi se dobieni so eksperimentalni ispituva- wa na materijalite vo odredeni uslovi. Standardni metodi na ispituva- we na materijalite se:

1. Ispituvawe na istegnuvawe Ovaa e najva`na i naj~esto upotrbuvana metoda

za ispituvawe na mate- rijalite. Principot se sostoi vo toa da se optovari meren primerok (epruveta) koja [to po deluvawe na silata se izvle~e se do kinewe. Za vreme na optovaruvaweto konstantno se merat silata koja [to deluva na epruvetata i nejzinoto istegnuvawe. Pri testiraweto se koristat standardni primeroci napraveni od materijalot od koj [to se ispituva. Pri ispituvaweto se dobiva dijagram napregawe-deformacija

Na diagramot razlikuvame nekolku bitni grani~ni napregawa i toa: Granica na elasti~nost,granica na prporcionalnost,granica na plas- ti~nost,cvrstina na istegnuvawe i sila na kinewe. Od ova ispituvawe se odreduvaat: modul na elasti~nost,cvrstina na istegawe,izvlekuvawe na kinewe,modul na elasti~nost itn.

Ispituvawe na otpornost na svitkuvawe

So ova ispituvawe se odreduva cvrstinata na svitkuvawe. So ova ispituvawe se dobiva diagram na napregawe-deformacija od kade [to se odreduva otpornost na svitkuvawe i modulot na elasti~nost pri svitkuvawe.

a) Dijagram na napregawe-izdol`uvawe za krti materijali sporeden so rasteglivi materijali.

b) Dijagram na napregawe-izdol`uvawe za MgO dobien so ispituvawe na svitkuvawe

Ispituvawe na tvrdina

Tvrdina e otpor na materijalot sprema prodirawe na drug potvrd pot- vrd predmet. Tvrdinata istotaka se definira kako otpor na materijalot na plasti~na deformacija.

Mereweto na tvrdina se vr[i na mikro i nano skala. Makro tvrdina se ispituva so stati~ki i dinami~ki metodi na mali pri- meroci od materijalot. Vo praksa naj~esto se upotrebuvaat metodite Brinell,Vickers i Rockwell. Mikrotvrdinata se koristi pri ispituvawe na razni fazi na tvrdinata so pomo[ na mikroskop.

Ispituvawe na tvrdina po Brinell

Kaj ovaa metoda se utisnuva tvrda ~eli~na kugla vo ~ista i ramna povr- [ina na materijalot so odredena sila.

Se meri pre~nikot na otisokot so pomo[ na lupa i se presmetuva so pomo[ na ravenka brineloviot broj (HB).

Brinelovata metoda se koristi za meki i sredno tvrdi materijali.

Ispituvawe na tvrsina po Rockwell

Kaj ovaa metoda se upotrebuva za meki materijali ~eli~na kuglica, a za trdi materijali dijamanten konus.

Kaj ovaa metoda se meri dlabo~inata na otisokot. Dlabo~inata se meri avtomatski i konvertira vo Rokvelova tvrdina (HR).

Odreduvaweto na Rokvelovata tvrdina ostava mali otisoci na pov[i- nata, se izveduva ednostavno i brzo i zatoa se primenuva vo serisko in- dustrisko proizvodstvo.

Ispituvawe na tvrdina po Vickers

Kaj ovaa metoda se vtisnuva ~etiri strana ramnokraka dijamantska pi- ramida. Kaj ovaa metoda se merat dijagonalite na otisokot i se odreduva od tabela Vikersovata tvrdina.

Vikersovata metoda ima po[iroka primena od ostanatite metodi za me- rewe metodi. Mo`e da se izveduva so Brineloviot i Rokveloviot aparat Poradi maliot pritisok ovaa metoda ovozmo`uva merewe na tvrdina na mnogu tenki sloevi (pri nitrirawe).