Malzemelerde Metalografi Deneyi Raporu
Deney adı : Metalografi Deneyi
Amacı : Mikroskobik inceleme için numune hazırlanması, parlatma ve daglama tekniginin ögretilmesi.
Deney Hakkında Bilgi :
Malzemelerin iç yapısının incelenmesinde baslıca bes kademe vardır. Bunlar; numune alınması, numunenin hazırlanması, daglama, numunenin incelenmesi, sonuçların bir rapor halinde düzenlenmesidir.
»Numune Alınması:
Metalografik inceleme için seçilmis numunenin bir deger tasıyabilmesi için, bu numunenin fiziksel özellik ve kimyasal bilesim bakımından esas malzemeyi tam olarak temsil etmesi gerekir. Bu bakımdan numune alınması, isin temelidir. Metalografik numune alınmasında sabit kurallar olmayıp, bazı genel prensipler vardır ve yerine göre insan zekâ ve bilgisini kullanır. Örnegin, dövülmüs veya haddelenmis malzemeden enine ve boyuna kesit
incelenmelidir. Ayrıca incelemenin içerigine göre malzemenin kenar ve ortasından, ince ve
kalın yerlerinden, bozuk ve saglam kısımlarından ayrı ayrı numune alınmalıdır.
Numunenin nereden alınacagı tespit edildikten sonra uygun bir alet ile numune kesilir. Bunlar testere, keski, torna, kesici tas, çekiçle kırma ve oksi-asetilen olabilir. Prensip olarak, numuneyi alırken yüzeyde en az plastik sekil degistiren ve en az ısı meydana getiren kesme metodu seçilmelidir. Çünkü bütün çalısma orijinal malzeme iç yapısının mikroskop altında görülebilmesi içindir.
»Numunenin Kalıplanması:
Zımparalama esnasında küçük ve biçimsiz sekilli numuneleri elle tutmak güç oldugu için kalıplama islemi yapılır. Kalıplama islemi sıcakta ve basınç altında kalıplama (), soguk olarak kalıplama () seklinde olabilir. Asıl amaç malzemenin orijinal yapısını incelemek oldugu için sıcaklık ve basınçtan iç yapısı etkilenebilecek malzemelerde soguk kalıplama veya kelepçeleme tercih edilmelidir. Kalıplama zımparalama ve parlatma kademelerinde her
kademe sonunda numunenin temizliginin de kolay yapılmasını saglar.
»Zımparalama:
Kaba ve ince zımparalama seklinde ayrılabilir. Kaba zımparalama kademesinin amacı, ince zımparalama ve parlatma kademeleri için ilk düz yüzeyi elde etmektir. Bu kademede 80 ve 150 nolu zımparalar kullanılır.
İnce zımparalamada 320, 400, 600, 800, 1200 nolu zımparalar kullanılır. Bir zımparadan digerine geçerken el ve numune iyice yıkanmalıdır. Böylece daha kaba zımpara tanelerinin bir üst kademeye geçmesi önlenmis olur. Geçislerde numune bir önceki zımparalama yönüne göre 90° çevrilirse, bir önceki kademedeki çiziklerin yok edilip edilmedigi daha kolay anlasılabilir. Zımparalama islemi bir önceki zımparanın çiziklerinin yok edildigi sürenin iki katı olmalıdır.
»Kaba ve Nihai Parlatma:
Her iki kademede de numune parlatma disklerine tutulur. Disklerin üzeri parlatma kumaslarıyla kaplıdır. Bu kademede Al2O3, Elmas, SiC, Fe2O3, Cr2O3, MgO vb asındırıcılar kullanılabilir. Kaba parlatmadan nihai parlatmaya geçerken ve parlatma sonunda el ve numune iyice yıkanmalıdır. Numunenin yüzeyi ayna gibi olmalıdır. Göz yanılmasına meydan vermemek için parlatmanın yeterliliginin kontrolü mikroskopta 100x büyütmede yapılmalıdır.
»Dağlama:
Parlatılmıs numunelerin mikroskopta incelenmesiyle yapı detayları nadiren ortaya çıkabilir. Parlatmadan sonra, metalik olmayan kalıntılar ve porozite, çatlak gibi yüzey kusurları görülebilir.
Gerçek iç yapı özelliklerini ortaya çıkarmak için numunenin uygun bir kimyasal reaktifle daglanması gereklidir. Daglama sonrası yapıdaki bazı fazlar daglayıcıdan etkilenerek parlaklıgı bozulur (çukurlasır), böylece optik metalurji mikroskobunda daha koyu renkli görülürler. Daglama isleminin gereginden uzun süre yapılması halinde numune yüzeyinin tamamı daglayıcıdan etkilenerek kararabilir, bu durum asırı daglamadır. Asırı daglama, tekrar 1200 nolu zımpara veya parlatma kademesine dönülerek daglamanın etkisi giderilene kadar numunenin parlatılmasıyla giderilebilir. Daglama islemi kimyasal oldugu gibi elektrolitik veya termal (ısının etkisiyle) de yapılabilir.
Deneyin Yapılışı :
- Çelik çubuktan yaklasık 1cm boyunda numune kesilir,
- Tasa tutularak çapaklar alınır,
- Bakalite alma yöntemiyle kalıplanır,
- Taslama ile bakalitin kenarları yuvarlatılıp ve numune markalanır,
-
Sıra ile 80, 150, 320, 400, 600, 800 ve 1200 nolu zımpara kagıtlarıyla zımparalama
yapılır, - Zımparalama kademesinden sonra el ve numune bol su ile yıkanır,
-
Parlatma kademesinde numune parlatma diskine tutulup ve parlatma süspansiyonu
kullanılır, - Parlatma sonunda el ve numune bol su ile yıkanır,
- Numune alkolle yıkanıp kurutulur,
-
Numuneye mikroskopta 100x büyütmede bakılarak parlatmanın yeterli olup olmadıgına
karar verilir (parlatma yeterli degilse, parlatma islemine devam edilmelidir), -
Bir parça pamuk masa ile tutularak Nital daglayıcı reaktifine batırılır ve numune yüzeyine
parlak yüzeyin matlastıgı görülene kadar sürülür (Asırı daglamamaya dikkat!)
Nital = %1-5 Nitrik asit(HNO3) + %95-99 Alkol(CH3OH), - Daglama görülünce numune derhal bol su ile yıkanır, ardından alkolle yıkanıp kurutulur,
-
Mikroskopta daglama durumuna bakılır. Eger yeterli degilse, daglama islemi tekrarlanır.
Asırı daglama durumunda parlatma kademesine dönülmelidir.
Kaynaklar :
-Metals Handbook, ASM
-Metalografi, A. Emel GEÇKİNLİ
