Stalnierdzewna.com - Największa w Polsce strona informacyjna o stali nierdzewnej

Badania makroskopowe są to badania przeprowadzane za pomocą oka nieuzbrojonego lub przy niewielkim powiększeniu (do 50 razy).

Badania przeprowadza się na odpowiednio przygotowanych próbkach o wygładzonych powierzchniach lub na przełomach. Próbki pobiera się z wlewków lub z wyrobów przerobionych plastycznie/cieplnie.

Schemat przekroju wlewka

• 1. Struktura drobnoziarnista, kryształów zamrożonych (szybkie i wielokrotne zarodkowanie).
• 2. Struktura przejściowa, kryształów kolumnowych (zarodkowanie powolne, narastanie kryształów prostopadle do ścianek wlewka).
• 3. Struktura ziarn równoosiowych (równomierne zarodkowanie i narastanie ziarn).

Struktura wlewka może pokazać jakie wady występują w nim najczęściej.
Tam gdzie kryształy są ułożone kolumnowo mogą wystąpić pęknięcia. W obszarze centralnym pojawiają się jamy skurczowe i pęcherze, wtrącenia niemetaliczne przemieszczane do centralnej części na czołach krystalizujących ziarn.

Wyróżnia się następujące metody badania próbek:

1. Próba Baumanna

Dotyczy ona wykrywania rozmieszczenia w próbce siarki, która jest bardzo szkodliwą domieszką. Jej zawartość w stali nie może przekroczyć 0,06 [%].

Siarka wydziela się w postaci siatki na granicach ziarn. Powoduje ona kruchość „na gorąco” w dwu zakresach temperatur. W temperaturze od 800 do 1000 [°C] posiada niedostateczną plastyczność, natomiast od 1200 [°C] powoduje zanik spójności granic ziarn w skutek topienia się siarczków. Próbę Baumanna przeprowadza się za pomocą papieru fotograficznego moczonego w roztworze kwasu siarkowego i położonego na wygładzonej powierzchni próbki. Kwas siarkowy reaguje z siarczkami tworząc siarkowodór:

Który następnie reaguje z bromkiem srebra:

Powstały siarczek srebra powoduje na papierze powstanie brunatnych zaćmień sygnalizujących istnienie skupień siarki w metalu.

2. Wykrywanie rozmieszczeń fosforu

Wykrywanie rozmieszczeń fosforu, który rozpuszczając się w ferrycie zmniejszając jego plastyczność, oraz mając skłonność do segregacji powodującej pasmowość struktury i dużą kruchość wyrobów walcowanych.

siarczek H 2 S + 2 AgBr ← Ag 2 S + 2 HBr → srebra powoduje Do wykrywania rozmieszczenia fosforu używa się odczynnika Heyna lub Oberhoffera. Odczynnik Heyna działa elektrolitycznie, skutkiem czego żelazo ulega rozpuszczeniu, a miedź osadza się na powierzchni zgładu. Próbę przeprowadza się w następujący sposób: Do naczynia z odczynnikiem Heyna zanurza się próbkę i wytrzymuje od 0,5 do 5 minut. Następnie zgład z wydzieloną na nim warstewką miedzi spłukuje się strumieniem wody i ściera watą. Gdy warstewka miedzi wydzielona na powierzchni zgładu nie daje się zmyć wodą, to należy zgład przemyć wodnym roztworem amoniaku. Miejsca bogatsze w fosfor zabarwiają się brunatniej od osadzonej miedzi, która w tych miejscach silniej przylega do powierzchni szlifu i nie daje się zmyć. Działanie odczynnika Oberhoffera jest trawiące, przy czym miejsca uboższe w fosfor ulegają wytrawieniu i zaciemnieniu, zaś bogatsze w fosfor pozostają nienaruszone, zachowując barwę jasną.

3. Badanie skłonności stali do starzenia

Przeprowadza się je za pomocą odczynnika FRY, który działając trawiąco powoduje ujawnianie tzw. lini sił czyli pasm płynięcia wywołanych wydzielaniem węglików i azotków żelaza lub odkształceniem plastycznym poniżej temperatury rekrystalizacyjnej.

4. Badania złącz spawanych

Ujawniają one występujące w spoinie wady – braku przetopienia, zażużlenia, pęknięcia. Przeprowadza się je za pomocą wytrawienia odczynnikiem Adlera.

5. Próba przełomu niebieskiego

Próba przełomu niebieskiego polega na nagrzewaniu do 400 [°C] próbki z wykonanym karbem o głębokości ok. 0,25 [%] próbki i po ostygnięciu do temperatury w której pojawia się niebieski nalot (ok. 300 [°C], skutek utlenienia) łamaniu jej.

Za pomocą tej próby określa się pozostałości jamy usadowej, pęknięcia wewnętrzne, segregacje składników, wtrącenia niemetaliczne, pęcherze.