Badania makroskopowe metali

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Badania makroskopowe metali – badania z dziedziny metaloznawstwa polegające na obserwacji okiem nieuzbrojonym (lub przy niewielkim powiększeniu) naturalnych powierzchni lub specjalnie przygotowanych (wyszlifowanych i wytrawionych odpowiednimi odczynnikami) zgładów części maszyn, odlewów, gotowych wyrobów lub półfabrykatów w celu oceny jakości i wykryciu wad, np.:

Palnik acetylenowo-tlenowy – urządzenie techniczne do spawania i cięcia metali. Wysoka temperatura osiągana jest w wyniku spalania mieszaniny acetylenu i tlenu wylatujących z dyszy palnika. Gazy przechowywane są osobno w wysokociśnieniowych butlach (acetylen w żółtej, czasami brązowej a tlen w niebieskiej), do których przymocowane są zawory redukcyjne, gaz transportowany jest za pomocą gumowych węży do palnika.Bromek srebra – nieorganiczny związek chemiczny zaliczany do grupy bromków, sól bromowodoru i srebra. Jest substancją wyjątkowo czułą na światło, pod wpływem którego ciemnieje (następuje wtedy rozpad związku na brom i metaliczne srebro). Dzięki tej właściwości bromek srebra jest podstawowym składnikiem emulsji światłoczułych na błonach fotograficznych.
  • pęknięcia
  • zawalcowania
  • jamy skurczowe
  • pęcherze podskórne (często powstające np. w odlewach)
  • wtrącenia niemetaliczne
  • innego typu nieciągłości materiału, których obecność ma negatywny wpływ na jego wytrzymałość i właściwości mechaniczne.
  • Tego typu badania pozwalają także na ogólną ocenę i oględziny wielu innych parametrów materiału, np.:

    Siarczki – związki chemiczne zawierające atom lub atomy siarki na stopniu utlenienia −II. Związki zawierające dwa lub więcej (katenacja) atomów siarki połączonych w łańcuch -S-S-... noszą nazwę "wielosiarczki".Siarczan miedzi(II) (nazwa Stocka: siarczan(VI) miedzi(II)), CuSO4 – nieorganiczny związek chemiczny, sól kwasu siarkowego i miedzi na II stopniu utlenienia.
  • zanieczyszczenia siarką lub fosforem,
  • wielkość ziarna,
  • głębokość zahartowania,
  • pasmowość,
  • włóknistość lub kierunkowość struktury,
  • charakter pękania (np. międzykrystaliczny lub zmęczeniowy)
  • W badaniu wykorzystuje się fakt, że wszelkie zanieczyszczenia oraz wewnętrzne nieciągłości materiału powodują osłabienie przekroju i mogą być ujawnione na powierzchni złamanej próbki. Jedną z metod badania przełomu jest tzw. próba przełomu niebieskiego wykonywana na stali w temp. ok. 300 °C, przy której powierzchnia stali pokrywa się niebieskim nalotem, na którym wyraźnie widoczne są wszelkiego rodzaju zanieczyszczenia w postaci jasnych plam. Badanie przełomu jest także bardzo pomocne przy ustalaniu przyczyn awarii, gdyż wady powodujące pęknięcia są na nim ujawnione. Badanie przekrojów jest zawsze połączone z odpowiednim przygotowaniem (wyszlifowaniem i wytrawieniem odpowiednimi odczynnikami) powierzchni przecięcia próbki. Wycinanie próbek odbywa się za pomocą piły tarczowej lub palnika acetylenowego (w tym przypadku należy usunąć warstwę wpływu cieplnego przez zestruganie lub stoczenie). Wyciętą próbkę szlifuje się papierem ściernym i trawi odpowiednimi czynnikami.

    Kwas solny (kwas chlorowodorowy) (HCl; pot. zajzajer od niem. Salzsäure) – nieorganiczny związek chemiczny z grupy kwasów beztlenowych, będący roztworem wodnym gazowego chlorowodoru. Czasami kwasem solnym nazywa się też roztwór chlorowodoru w innych rozpuszczalnikach polarnych np. w acetonie. Jest silnie żrący.Miedź (Cu, łac. cuprum) – pierwiastek chemiczny, z grupy metali przejściowych układu okresowego. Nazwa miedzi po łacinie (a za nią także w wielu innych językach, w tym angielskim) pochodzi od Cypru, gdzie w starożytności wydobywano ten metal. Początkowo nazywano go metalem cypryjskim (łac. cyprum aes), a następnie cuprum. Posiada 26 izotopów z przedziału mas 55-80. Trwałe są dwa: 63 i 65.

    Próba Adlera[ | edytuj kod]

    Próba Adlera stosowana jest przy badaniach makroskopowych połączeń spawanych. Służy ona do ujawnienia warstw spoiny i strefy wpływu ciepła.

    Na powierzchnię przygotowanej wcześniej (wyciętej i wyszlifowanej) próbki ze spoiną nakłada się odczynnik Adlera (roztwór uzyskiwany z 3 g (NH4)2[CuCl4] + 20 ml wody destylowanej + 50 ml HCl + 15 g FeCl3). W wyniku trawienia spoiny przez czynnik na powierzchni próbki zarysowuje się kształt spoiny oraz strefa wpływu ciepła.

    Papier fotograficzny – materiał światłoczuły w postaci papieru pokrytego światłoczułą warstwą zawiesiny chlorków lub bromków srebra w żelatynie. Obecnie stosowane są dwa typy podłoża: papierowe oraz polietylenowe. Przy podłożu papierowym pomiędzy żelatyną a papierem dodatkowo stosowana jest warstwa siarczanu baru (biel barytowa) zwiększająca współczynnik odbicia światła. Jedną z cech papierów fotograficznych czarno-białych jest ich kontrastowość – może ona być stała (papiery stałogradacyjne) lub zmienna (papiery zmiennogradacyjne) zależna od widma światła naświetlającego. Papiery stałogradacyjne produkowane są w różnych stopniach gradacji (od miękkich do bardzo kontrastowych). Ponadto produkuje się papiery o różnych formach powierzchni, np. błyszczące, matowe, półmatowe, jedwabiste itp.).Stanisław Anczyc (ur. 5 maja 1868 w Warszawie, zm. 2 lutego 1927 we Lwowie) – metaloznawca, technolog, profesor Politechniki Lwowskiej, syn poety Władysława Ludwika Anczyca (1823-1883).

    Próba Baumanna[ | edytuj kod]

    Próba Baumanna służy do określenia dystrybucji siarki w badanym stopie. Siarka w stali jest domieszką wybitnie szkodliwą, stąd jej zawartość nie może przekraczać 0,06%. Główną przyczyną dla której uważa się siarkę za pierwiastek szkodliwy jest powodowana kruchość na gorąco. Próba Baumanna polega na detekcji miejsc występowania siarczków w stali.

    Fosfor (P, gr. phosphoros ‘niosący światło’, łac. phosphorus) – pierwiastek chemiczny, niemetal. Jedynym stabilnym izotopem fosforu jest P.Siarkowodór, sulfan, H2S – nieorganiczny związek chemiczny; w warunkach normalnych jest to bezbarwny, palny gaz, którego silny, charakterystyczny zapach zgniłych jaj jest wyczuwalny w bardzo niewielkich stężeniach. Próg wyczuwalności siarkowodoru w powietrzu to od 0.0007 do 0,2 mg/m³. Powyżej 4 mg/m³ zapach jest odczuwany jako bardzo silny, jednak przy jeszcze wyższych stężeniach, przekraczających 300 mg/m³ staje się niewyczuwalny z powodu natychmiastowego porażenia nerwu węchowego. Siarkowodór jest silnie trujący. Jako stężenie niebezpieczne dla zdrowia przyjmuje się 6 mg/m³. Stężenie 100 mg/m³ powoduje uszkodzenie wzroku, natomiast przy stężeniu powyżej 1 g/m³ śmierć może nastąpić już w wyniku zaczerpnięcia jednego oddechu. Niebezpieczeństwo zatrucia siarkowodorem zachodzi m.in. podczas prac związanych z opróżnianiem szamba, wierceniem i kopaniem studni, wchodzeniem do studni, studzienek kanalizacyjnych lub niewentylowanych korytarzy podziemnych.

    Wcześniej przygotowaną próbkę należy położyć zgładem na papierze fotograficznym nasączonym kwasem siarkowym. Kwas siarkowy na papierze działa na siarczki zawarte w badanym przekroju przedmiotu. W wyniku reakcji wydzielający się siarkowodór reaguje z bromkiem srebra zawartym w emulsji światłoczułej, powodując powstanie na papierze zaciemnień wywołanych czarnym siarczkiem srebra. W ten sposób przeprowadzona próba Baumanna ujawnia segregację siarki w badanym przekroju przedmiotu w postaci zaczernionych miejsc na zdjęciu.

    Siarczek srebra, Ag2S – nieorganiczny związek chemiczny z grupy siarczków, sól kwasu siarkowodorowego i srebra. Jest to czarne ciało stałe powstające na powierzchni srebra w kontakcie z powietrzem zawierającym śladowe ilości siarkowodoru. W przyrodzie występuje w postaci minerału argentytu. Jama skurczowa powstaje w odlewie w zakresie jego krzepnięcia. Jest rezultatem zmniejszania się objętości ciekłego metalu i braku możliwości uzupełnienia jego niedoboru. Powstaje ona w obszarach odlewów krzepnących jako ostatnie, są to miejsca węzłów cieplnych. Jamy skurczowe mogą być:

    Próba Anczyca[ | edytuj kod]

    Próba Anczyca pozwala na uwidocznienie fragmentów bogatych w fosfor.

    Działanie elektrolityczne odczynnika Anczyca (2 g CuSO4∙5H2O + 8 g NH4Cl + 100 ml wody) powoduje osadzenie się miedzi na miejscach zawierających fosfor. W rezultacie miejsca bogate w fosfor mają kolor brunatny pochodzący od osadzonej w tych obszarach miedzi, która nie daje się zmyć. Ujawnia strukturę włóknistą lub pierwotną fosforu w badanej próbce.

    Chlorek amonu (łac. Ammonii chloridum; nazwa zwyczajowa: salmiak, NH4Cl) – nieorganiczny związek chemiczny, sól kwasu solnego i amoniaku. Występuje naturalnie jako rzadki minerał salmiak rodzimy.




    Reklama