Metalografija: Atidaryta nauja laboratorija

Rawlplug tyrimų ir plėtros skyriuje atidaryta nauja metalografijos laboratorija, aprūpinta visa reikalinga įranga pavyzdžiams ruošti bei tirti. Laboratorijoje atliekamas pavyzdžių pjovimas, montavimas, šlifavimas, poliravimas, taip pat makro- ir mikrostruktūros analizė bei kietumo testavimas. Svarbu užtikrinti tinkamą pavyzdžių paruošimą, nes nuo to priklauso tyrimų tikslumas ir gautų rezultatų patikimumas.

Vidinės metalo struktūros tyrimo galimybės

Naujoje laboratorijoje analizuojama metalo mikrostruktūra, nagrinėjama grūdų struktūra ir jų išsidėstymas. Atliekama fazinių sudedamųjų dalių analizė, pavyzdžiui, plieno atveju nustatomas ferito arba perlito kiekis, įvertinamas anglies kiekis. Ši informacija leidžia tiksliai charakterizuoti naudojamą medžiagą. Taip pat atliekamas fosforo išsidėstymo tyrimas, nustatoma, ar medžiagoje yra porų, nenuoseklumų, nemetalinių intarpų, pūslelių arba traukimosi ertmių. Siekiant nepridėti pašalinių pokyčių tiriamai struktūrai, būtina naudoti specializuotą techniką, kad neatsirastų perkaitimo ar užteršimo šaltinių.

Įranga metalografinių pavyzdžių paruošimui

• Automatinė pjovimo įranga su automatine pastūma

Pirmasis apdorojimo etapas – tai medžiagos supjovimas. Tikslus ir profesionalus mėginio pjovimas tiesiogiai lemia tolimesnį apdorojimą ir tyrimo kokybę. Netinkamas pjovimas gali užtrukti paruošimo laiką ir paveikti rezultatus iškraipydamas tikrąją struktūrą. Naudojant rankines pjovimo stakles gali pasitaikyti paspaudimo pokyčių, dėl kurių nupjautas paviršius reikalauja ilgesnio šlifavimo ir poliravimo. Automatinės staklės užtikrina tolygų slėgį ir leidžia išvengti šių problemų. Specializuota laboratorinė įranga privalo turėti mėginio aušinimo sistemą, padedančią išvengti terminės struktūros pokyčių ir leidžiančią tiksliai ištirti tikrąją metalo mikrostruktūrą. Galinga profesionali pjovimo įranga pagal rezultatus gali prilygti ilgai trunkančiam šlifavimui su 200–300 granuliacijos švitriniu popieriumi.

• Presas mėginių terminiam montavimui dervoje

Po pjovimo pavyzdžiai dedami į presą, kuriame montuojami 40 mm skersmens dervos diskuose. Tokiu būdu standartizuojamas mėginių dydis, todėl jie lengvai pritaikomi laikikliams ir užtikrinamas tikslus tolimesnių šlifavimo ir poliravimo etapų atlikimas.

• Šlifavimo ir poliravimo įranga su mėginio laikikliu ir automatiniu spaudimo mechanizmu

Poliravimas – sudėtingiausias ir ilgiausiai trunkantis žingsnis ruošinių paruošimo procese, dažnai atliekamas po šlifavimo 200–300 granuliacijos diskais. Norint gauti tikslius rezultatus, būtina užtikrinti, kad mėginys būtų spaudžiamas prie disko tolygiai paskirstyta jėga – tik taip galima tiksliai perpjauti medžiagos grūdus per vidurį. Rankiniu būdu pasiekti tokį tikslumą sunku, o automatinė įranga su mėginio laikikliu ir spaudimo mechanizmu žymiai supaprastina procesą.

Poliravimo trukmė ir etapų skaičius priklauso nuo planuojamo tyrimo tipo. Makrokietumo matavimui (pvz., Rockwell C skalė) užtenka šlifavimo, o mikro-kietumo analizei (pvz., Vickers metodas) pavyzdžiai poliruojami naudojant 3 µm deimantinę suspensiją. Atliekant mikrostruktūros identifikavimą ir analizę, paskutiniame etape naudojama 0,25 µm oksidų suspensija, tad paviršius tampa idealiai lygus, lyg veidrodinis paviršius.

Tyrimų įranga ir metodai

• Mikro- ir makrokietumo tyrimo įrenginys

Paprastai mikro- ir makrokietumo bandymai atliekami dviemis skirtingais prietaisais. Mikro-kietumo matuokliai turi labai tikslius optinius modulius ir motorizuotą stalą, bet leidžia taikyti tik nedidelę apkrovą. Makrokietumo matuokliai dažniausiai neturi nei optikos, nei judančio stalo, tačiau gali taikyti dideles apkrovas. Rawlplug laboratorijoje naudojamas įrenginys apjungia visas šias funkcijas. Jis geba taikyti platų spaudimo diapazoną – nuo 50 g iki 250 kg, tad galima atlikti kietumo matavimus pagal Vickers (nuo HV 0.05), Rockwell (HRC, 150 kgf), Knoop arba Brinell metodus. Naudojant šią įrangą galima tirti, pavyzdžiui, grūdinimo gylį ar paviršiaus kietumą, tiek betono, tiek medžio ar profilių tvirtinimo varžtams.

Mikro- ir makrokietumo tyrimų rezultatai leidžia įvertinti svarbias mechanines gaminio savybes bei nustatyti, ar sraigtas tinkamai įsiskverbs į pasirinktą medžiagą.

• Skaitmeninis mikroskopas iki 1 000 kartų didinimo

Šis mikroskopas leidžia tirti tas medžiagos savybes, kurių neįmanoma nustatyti atliekant kietumo bandymą, o pagrindinis jo privalumas – galimybė vertinti plieno mikrostruktūrą ir jos tipą. Automatinė grūdelių skaičiavimo funkcija greitai ir tiksliai leidžia apskaičiuoti įvairių fazių dalis tiriamame mėginyje bei nustatyti apytikrį anglies kiekį pliene. Naudojantis dideliu didinimu galima pastebėti visas poras, defektus ir įvertinti, ar mėginys buvo tinkamai apdorotas karščiu.