Материалтану

Кристалдану үш аумақтан тұрады. Беткі ұсақ түйіршікті аумақ 1, бағаналы кристалдар аумағы 2 және тепе-теңдік кристалдар аумағы 3. Беткі үсақ түйіршікті аумақ домаланған ұсақ кристалдардан тұрады. Себебі, ыдыстың суық қабырғасымен ыстық металл арасындағы температура айырмасы күрт өзгеруіне байланысты суыну жылдамдығы аса шапшаң жүреді де, металдың ыдысқа тиген қабырғаларында саны көп кристалдар орталығы пайда болып, ұсақ түйіршікті құрылым құрылады. Беткі қабатында жұқа қабыршық түзілгеннен кейін кристалдану шарты өзгереді де асыра суыту дәрежесі төмендейді. Сонымен аздаған кристалдану орталарынан ыдыстың қабырғасына перпендикуляр жылудың бөлініп шығу бағытымен бағаналы кристалдар түзіліп, екінші аумақ құрылады. Кристалдардың жан-жаққа өсуіне көршілес дендриттер кедергі жасайды.

Үшінші аумақ – тепе-теңдіктегі кристалдар аумағы. Құймакесектің орта бөлімінде жылу белгілі бағытта бөлініп шықпайды. Кристалл туындыларының ролін жан-жақтан ысырылып ортасында жиналған әртүрлі ұсақ қатты бөлшектер атқарады. Макроысылмаларды макроталдау құйма металдағы ақауларды (1.2 – сурет, 4-шөгу қуысы), кеуектілікті, кристалларалық жарықшаларады, металдардың химиялық құрамы бойынша біртекті еместілігін (ликвация), құрылымы бойынша металл емес кірмелерді анықтайды. Мұндай ақаулар металдардың механикалық қасиеттерін төмендетеді.

Микроскопиялық талдау (микроталдау) металдар мен қорытпаларды құраушы түйіршіктердің пішіні мен өлшемдерін; әртүрлі өңдеулердің әсерінен ішкі құрылымының өзгеруін; құрылымында кездесетін металл емес кірмелерді (сульфидтер, оксидтер, т.т.); микрожарықшаларды анықтайды.

Микроскоп арқылы микроталдауға дайындалған үлгінің беті микроысылма (микрошлиф) аталады. Микроталдау үшін сынақтағы материалдан кесіліп алынған үлгінің бет қабатын қажақпен ысқылап тегістейді, жылтыратады, уландырады, сонан соң металлографиялық микроскоп арқылы зерттейді.
1.3.2.1 Микроүлгіні (микроысылманы) дайындау

Қажақпен ысқылауды қолмен немесе арнайы ажарту станогында егеу қағазының ең ірі түйіршіктісінен бастап, әрі қарай біртіндеп ұсақ түйіршікті қағаздарға ауысып отырып тегістейді, сонан соң арнайы ажарлау станогінде жылтыратылады. Ажарлау станогінің айналмалы дөңгелегі барқыт, бәйкі, жұмсақ киіз сияқты материалмен қапталып, үстіне қатты минералдардың (хром, алюминий тотықтары) ұнтағы сумен араластырылып, суспензия күйінде құйылады. Жылтаратылған микроысылма суға мұқият жуылып, кептіріледі. Осылай дайындалған үлгінің беті айнадай жарқырап тұрады.

1. 
   түйіршіктер; 2- түйіршік шекаралары; 3- металл емес кірмелер.
   

1.2- суретте көрсетілгендей түйіршік шекараларының улануы басым болғандықтан түскен сәуле микроскоптың объективіне жетпей жан-жаққа шашырап сынып кетеді де түйіршіктердің шекарасы күңгірт болып көрінеді.

Металдар мен қорытпалардың құрылымын зерттеу үшін жұмыс атқару принциптері сәуленің шағылысуына негізделген металлографиялық микроскоптар қолданылады. Көп тараған микроскоптар қатарына МИМ-7, МИМ-8 типті микроскоптар жатады. Олардың көмегімен микроқұрылымдарды зерттеуге және фотосуретке түсіруге болады. Қажетті шамаға дейін үлкейту үшін жарықтың сәулесін немесе линзалар мен призмалар (оптикалық микроскопия) немесе электрстатикалық линзалар (электронды микроскопия) қолданылады.

Металлографиялық микроскоптың оптикалық схемасы 1.4- суретте көрсетілген. Электр шамының сәулесі 1, призмада 2 сынып, объектив 3 арқылы өтіп шығып, микроысылмаға 4 шағылысады да қайтадан объективтен 3 өтіп призмада 5 сынады, сонан соң окуляр 6 арқылы адам көзіне түседі.

6- окуляр

Микроскоптың жалпы үлкейту шамасын объектив пен окулярдың көрсеткіштерін көбейту арқылы анықтауға болады. Окулярдың өздік үлкейту шамасы жақтау бетіне ойылып жазылыды (мысалы, 7^х; 10^х ; 15^х; 20^х). Металлографиялық микроскоптардың жалпы үлкейту шамалары 1500-2000 есеге дейін (1.1 -кесте).

Микроскоптың көрсету дәлдігін макробұрамамен, анық көрсетуін микробұрама арқылы келтіреді. Ысылма бетінің әрбір учаскесін көру үшін үлгі қойылған үстелдегі бір-біріне перпендикуляр бағытта қозғалатын бұрамалардың көмегімен көру орнын ауыстыру керек.