Микроструктурата е материјалната структура што се гледа на микро ниво. Поточно, структурите на објект, организам или материјал откриени со микроскоп при зголемување поголемо од 25 пати. Типично, кога се споменува, микроструктурата вклучува дефекти, нечистотии, зрна и граници на зрната. Микроструктурите ги одредуваат механичките, физичките и хемиските својства на материјалите. На пример, цврстината и тврдоста на материјалите се одредуваат според бројот на фази и големината на зрната.
Микроструктурата може да се набљудува со употреба на различни техники на микроскопија. Микроструктурните својства на даден материјал можат значително да варираат кога се набљудуваат на различни должински скали. Затоа, многу е важно да се земе предвид должинската скала на набљудувањата што ги правите кога ја опишувате микроструктурата на материјалот.
Електричните и магнетните својства, како и хемиското однесување (корозија), се одредуваат според големината на зрната и дефектите (како што се празнини, дислокации, граници на зрната) присутни во материјалот. Следствено, однесувањето на таков повеќефазен материјал е определено од својствата на поединечните фази и начинот на кој овие фази меѓусебно дејствуваат. Како општо правило, механичките својства на инженерските материјали, како што се еластичноста, цврстината, отпорноста на ползење и замор, се одредуваат според нивната микроструктура на различни геометриски размери.
Микроструктура Вообичаено е да се испита микроструктурата на неисправна компонента. Ова е визуелна техника што овозможува само квалитативна проценка. Парче од фрактурираната површина, познато како макро, е монтирано со пластика и полирано до фина рамна површина. Површината се испитува под оптички микроскоп со зголемување од ×100 и ×200 и се прават набљудувања за состојбата на микроструктурата на материјалот. Микроструктурите варираат во голема мера во зависност од спецификацијата на материјалот и термичката обработка. Кај јаглеродните челици, феритот и перлитот често даваат посакувани својства како што се затегнувачка цврстина и цврстина, додека цементитот и мартензитот предизвикуваат материјалот да биде тврд и кршлив. При помали зголемувања, површината на фрактурата на нефункционалната компонента може да покаже карактеристични лузни во облик на полумесечина кои се доказ за функционирањето на механизмот на замор.
Со други зборови, микроструктурата се однесува на големината и распоредот на кристалите и количината и дистрибуцијата на нечистотиите во материјалот. Скалата на овие карактеристики е типично 1-100 μm. Микроструктурата одредува многу својства на металите и керамиката.
Кога се зборува за структури во науката и инженерството за материјали, ова речиси секогаш се однесува на микроструктурата на материјалите. Различните услови на обработка доведуваат до различни микроструктури, а со тоа и до промени во својствата. Микроструктурата може да содржи широк спектар на структурни карактеристики, како што се фази со различни состави или кристални структури, зрна со различни ориентации, домени со различни структурни варијанти, домени со различни електрични или магнетни поларизации, како и структурни дефекти како што се меѓуфазни граници, граници на зрна, ѕидови на домените, пукнатини, површини и дислокации.
Една од основните цели на дизајнот на материјали е да се опфатат оптималните микроструктури со најпосакуваните својства за време на обработката и да се замрзне нивната еволуција за време на апликациите.
Микроструктурата може да се процени само со микроскопија (стерео микроскоп, светлосен микроскоп со рефлектирана светлина, дигитален микроскоп или скенирачко-трансмисивен електронски микроскоп). Типично, големината на набљудуваните карактеристики се движи од подмилиметри до микрони или дури и нанометри. Микроструктурните набљудувања се користат во широк спектар на истражувања, вклучувајќи одредување на големината на зрната, контрола на дефекти, подготовка на целта во микроелектрониката и сите видови анализи на заварување и дефекти.
На пример, микроскопската анализа може да се користи за проценка на својствата и оштетувањата за време на фазите на дизајнирање и обработка на метал. Структурните елементи што можат да се евалуираат со помош на светлосна или електронска микроскопија вклучуваат:
Евалуацијата се базира на следниве критериуми:
Врз основа на сите овие информации, можно е да се создаде сеопфатен опис на микроструктурата и да се извлечат заклучоци за нејзините потенцијални својства.
Материјалите што се користат во практичните апликации денес се мешавини од различни хемиски елементи, честопати наречени легури. На пример, челикот и леаното железо се легури базирани првенствено на легирачки додатоци на железо и јаглерод, кои се одговорни за тврдоста на железниот материјал. Микроструктурната анализа дава заклучоци за својствата на легурата, вклучувајќи ја нејзината цврстина, тврдост и еластичност.
Микроструктурната анализа овозможува анализа на структурата и составот на материјалите на микроскопско ниво. Оваа информација е важна за разбирање на својствата на материјалите и развој на нови материјали. Микроструктурната анализа е важен дел од науката за материјали и аналитичкиот метод во металографијата. Тоа е дел од деструктивното тестирање на материјалите за квантитативна и квалитативна анализа на својствата на материјалите.
Постојат разлики помеѓу квантитативните и квалитативните анализи на микроструктурата:
Микроструктурната анализа се изведува на голем број материјали, особено на оние кои имаат микроскопска структура која влијае на нивните механички, термички или електрични својства. Типични материјали се метали и метални легури, керамика, стакло, полимери и композитни материјали.
Микроструктурата се однесува на внатрешната структура и составот на материјалите. Затоа, микроструктурата на материјалот дава информации за микроскопскиот распоред на неговите составни делови. Поединечните микроструктурни компоненти се одделени една од друга со граници на зрната и фазите. Овој аранжман влијае на механичките, термичките и електричните својства на материјалот. Без оглед на материјалот, микроструктурите го опишуваат распоредот и организацијата на компонентите на видливо и микроскопско ниво.
Својствата на микроструктурата се директно поврзани со механичките и техничките својства на материјалите. Ова значи, на пример, дека тие имаат значително влијание врз цврстината и еластичноста, т.е. обработливоста на материјалот: малите зрна резултираат со поголема цврстина, додека големите зрна резултираат со поголема еластичност. Сепак, овие карактеристики можат да се променат. Надворешните влијанија како што се корозија, процеси на термичка обработка и механички ефекти како што се ковање, свиткување или валање имаат влијание врз микроструктурата.
Нашата организација има силен персонал кој внимателно ги следи случувањата во областа на науката и технологијата во светот и постојано се усовршува. Меѓу бројните студии за тестирање, мерење, анализа и евалуација што се обезбедуваат за бизниси во различни сектори, вклучени се и услуги за анализа на микроструктурата.
Можете да побарате од нас да ја пополните нашата форма за да закажете состанок, да добиете подетални информации или да побарате проценка.
