Alumiinin ja alumiiniseosten metallografinen näytteenvalmistusprosessi ja metallografinen näytteenvalmistuslaitteisto

Alumiinia ja alumiinituotteita käytetään laajalti teollisessa tuotannossa, ja eri sovellusaloilla on merkittävästi erilaiset vaatimukset alumiinituotteiden mikrorakenteelle. Esimerkiksi ilmailu- ja avaruusalalla AMS 2482 -standardi asettaa erittäin selkeät vaatimukset raekoolle ja kiinnittimien mitoille; autoteollisuuden jäähdyttimissä alumiiniseoskomponenttien huokoisuudelle on tiukat vaatimukset. Metallografisen analyysin tarkoituksena on siis määrittää, onko tuote kelpuutettu analysoimalla sen mikrorakenne.

Metallografisessa analyysissä käytetään optista mikroskooppia havainnointiin ja tallentamiseenAlumiinin ja alumiiniseosten mikrorakenteen ominaisuudet, kuten raekoko, morfologia ja tasaisuus, materiaalin lujuuden ja plastisuuden määrittämiseksi. Sitä voidaan käyttää myös sekundääristen faasien koon, tiheyden, tyypin ja muiden ominaisuuksien analysointiin. Tarkkailuprosessin aikana on vaatimuksia työkappaleen pinnanlaadulle ja tasomaisuudelle. Yleensä metallografinen näytteenvalmistus vaaditaan ennen metallografista analyysitestiä pintavaurioiden poistamiseksi, työkappaleen todellisen metallografisen rakenteen paljastamiseksi ja sen varmistamiseksi, että myöhemmät analyysitiedot ovat tarkempia.

Alumiiniseostuotteiden metallografiseen analyysiin liittyvät näytteenvalmistusvaiheet koostuvat yleensä metallografisesta leikkauksesta, kiinnityksestä, hiomisesta ja kiillotuksesta sekä korroosionestosta. Näytteenottoprosessiin tarvitaan metallografinen leikkauskone, joka on varustettu vesijäähdytysjärjestelmällä tuotteen muodonmuutoksen, pinnan palamisen ja rakennevaurioiden estämiseksi leikkauksen aikana.

Kiinnitysprosessissa voidaan valita tarpeen mukaan kuuma- tai kylmäkiinnitys; kuumakiinnitystä käytetään enimmäkseen perinteisille alumiinituotteille. Hionta- ja kiillotusprosessin aikana alumiinituotteiden kovuuden ollessa suhteellisen alhainen sopivan hiekkapaperin ja kiillotusliinan käyttö yhdessä kiillotusnesteen kanssa voi auttaa saavuttamaan paremman näytepinnan, kunnes saadaan peilimäinen pinta.

Lopuksi korroosioprosessissa on suositeltavaa käyttää mietoa emäksistä syövyttävää liuosta mikrorakenteen vaurioitumisen välttämiseksi. Korroosion jälkeen näyte voidaan asettaa mikroskoopin alle metallografista analyysia varten.