Zgład

Zgład metalograficzny w metaloznawstwie jest to pobrana skośnie, poprzecznie lub podłużnie względem osi materiału i odpowiednio przygotowana próbka do badań mikroskopowych lub makroskopowych

W cyklu przygotowań wyróżnia się:

• wycinanie,
• inkludowanie (wykonywane zależnie od właściwości próbki)
• szlifowanie,
• polerowanie,
• trawienie (wykonywanie zależnie od celu badań)

Opis etapów przygotowywania zgładu

Pobranie próbki

Próbki do badań mikroskopowych pobiera się z miejsc, w których zaobserwowano pęknięcia, podejrzewa się wady materiału lub w których doszło do zniszczeń elementów konstrukcyjnych maszyn. Nie można dopuścić do lokalnego przegrzania próbki, bo mogłoby to zmienić miejscową strukturę materiału (i w konsekwencji zafałszować wyniki badań). W zależności od kierunku wycinania próbki wyróżniamy zgłady: podłużne, poprzeczne i ukośne. Przy wybieraniu miejsca i techniki pobierania należy uwzględnić m.in. budowę i warunki eksploatacji maszyny oraz technologię wytworzenia elementu. Optymalna powierzchnia próbki to 1-3 cm².

Inkludowanie

Polega na zatopieniu próbki w żywicy. Inkludowaniu poddaje się próbki: o nieregularnych kształtach, małe (o powierzchni poniżej 1 cm²), z materiałów poddanych wcześniej powierzchniowej obróbce cieplnej lub pokrytych powłokami ochronnymi. W przypadku próbek tworzyw termoutwardzalnych, w celu uniknięcia ich przegrzania, stosuje się żywice chemoutwardzalne.

Szlifowanie i polerowanie

Próbkę szlifuje się najpierw na tarczach szlifierskich, które trzeba wtedy bardzo intensywnie chłodzić. Następnie używa się papieru ściernego. Przy zmianie gradacji ziarna z większej na mniejszą należy zmienić kierunek szlifowania o 90°. Potem, w celu uzyskania zwierciadlanej powierzchni, próbkę poleruje się mechanicznie lub elektrolitycznie. Polerowanie mechaniczne wykonuje się za pomocą obrotowych tarcz obciągniętych filcem zwilżonym zawiesiną tlenków glinu lub żelaza. Należy to wykonywać ostrożnie, ponieważ nacisk (zwłaszcza w przypadku metali o małej twardości) może odkształcić próbkę. Ten problem nie istnieje w przypadku polerowania elektrolitycznego. Jednak dobranie odpowiednich parametrów (napięcie, gęstość prądu, itd.) wymaga wielu prób, dlatego ta metoda jest najbardziej opłacalna przy badaniu wielu próbek o podobnym składzie chemicznym i strukturze.

Trawienie

Stosuje się je w celu ujawnienia struktury stopów. Może być wykonywane chemicznie lub elektrolitycznie. W tym procesie wykorzystuje się różnice w tempie rozpuszczania się poszczególnych faz lub ich barwienie w wyniku utleniania. Parametry, takie jak skład chemiczny odczynnika, czas trawienia czy temperaturę dobiera się w zależności od celu badania.

Jeśli celem badania jest ustalenie rodzaju, ułożenia, liczby tzw. wtrąceń niemetalicznych w stali albo wydzieleń grafitu w żeliwie lub zastosowano polerowanie elektrolityczne z obniżeniem napięcia pod koniec procesu, ten etap jest pomijany.

Bibliografia

• „Ćwiczenia laboratoryjne z metaloznawstwa” pod redakcją Jana Marciniaka; Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 1998 r., str. 129-135