structuri metalografice

Upload: branetadriana

Post on 16-Jul-2015

1.299 views

Category:

Documents


38 download

TRANSCRIPT

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

MINISTERUL EDUCAIEI CERCETRII I TINERETULUI

Proiectul Phare TVET RO 2005/017-553.04.01.02.04.01.03

MEdCTCNDIPT / UIP

AUXILIAR CURRICULAR pentru CICLUL SUPERIOR AL LICEULUI PROFILUL: TEHNIC CALIFICAREA: TEHNICIAN N PRELUCRRI LA CALD MODULUL: STRUCTURI METALOGRAFICE NIVELUL: 3

Acest material a fost elaborat prin finanare Phare n proiectul de Dezvoltare instituional a sistemului de nvmnt profesional i tehnic

Noiembrie 2008 1Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3 N

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

AUTORI: CHITU ION RADUCU MARCEL COORDONATOR: STROE DOINA prof. ing., grad didactic I, Colegiul Tehnic HENRI COANDA prof. ing. grad didactic I, Colegiul Tehnic Metalurgic -Slatina prof. ing. grad didactic I, Colegiul Tehnic ,,Miron Nicolescu-Bucuresti

CONSULTAN CNDIPT: ROSU DORIN, EXPERT CURRICULUM ASISTEN TEHNIC: WYG INTERNATIONAL IVAN MYKYTYN, EXPERT

2Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

3Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

1. Introducere 2. Competene specifice. Obiective. 3. Fia de descriere a activitii. 4. Fia de progres. 5. Glosar (list de termeni, cuvinte cheie). 6. Materiale de referin pentru profesor. FC 1 - ANALIZA METALOGRAFIC- GENERALITI FC 2 - ANALIZA MACROSCOPIC PREGTIREA PROBELOR FC 3 - FOTOGRAFIEREA MACRO I AMPRETELE MACRO FC 4 - ANALIZA MICROSCOPIC PRELEVAREA PROBELOR FC 5 - ANALIZA MICROSCOPIC LEFUIREA I LUSTRUIREA FC 6 - ANALIZA MICROSCOPIC ATACUL METALOGRAFIC FC 7 - REACTIVI FOLOSII LA ANALIZA MICROSCOPIC FC 8 - MICROSCOPUL METALOGRAFIC FT 1 - FT 4 TIPURI DE MICROSCOAPE I DISPOZITIVE AUXILIARE FC 9 -TIPURI DE MATERIALE METALICE FC10 - DIAGRAMA Fe-Fe3C FC11 - MICROSTRUCTURILE I PROPRIETILE CONSTITUENILOR FC12 - FC17 - OELURI I FONTE (CLASIFICRI I PROPRIETI) FC18 - PROPRIETILE MECANICE I TEHNOLOGICE ALE MATERIALELOR MEALICE FC19 - DEFORMAREA PLASTIC PROCEDEE DE PRELUCRARE FC20 - FC24 - TRATAMENTE TERMICE (recoacere, clire i revenire) FC25 - TRATAMENTE TERMOCHIMICE FT 5 - MICROSCOPIE ELECTRONIC APLICAII FT 6 ; FT7 - INVESTIGAREA MATERIALELOR METALICE (OLC45 Fc.) FT 8; FT9; FT10 - INVESTIGAREA STRATURILOR FT 11 - ANALIZA UNUI MONOSTRAT DE FIBROPLASTE FT 12 FT26 STRUCTURI ALE METALELOR I ALIAJELOR NEFEROASE SR 1 SCHEMA RECAPITULATIV FIA DE MONITORIZARE A PROIECTULUI AUXILIARE PROIECT 7. MATERIALE DE REFERIN PENTRU ELEVI FIE DE LUCRU: FL 1; FL 2; FL 3; FL 4; FL 5; FL 6; FL 7; FL 8; FL 9; FL 10; FL 11; FL 12 FIE DE EVALUARE: FE 1; FE 2; FE3 FIE DE LUCRU RECAPITULATIVE: FLR1 PROIECT FIE DE DOCUMENTARE PENTRU PROIECT: FD1; FD2; FD 3; FD 4; FD 5; 8. SUGESTII METODOLOGICE. SOLUII LA FIELE DE LUCRU. 9. BIBLIOGRAFIE.

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

1. INTRODUCEREPrezentul material se adreseaz pregtirii elevilor, pentru calificarea TEHNICIAN N PRELUCRRI LA CALD domeniului TEHNIC de nivel 3.

4Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

Modulul pentru care a fost elaborat acest material auxiliar de nvare este STRUCTURI METALOGRAFICE, pentru clasa a XII-a ruta progresiv. Instruirea la acest modul, care are alocate 1,5 credite, se desfoar n 66 de ore, cu urmtoarea structur: teorie: 33 de ore laborator tehnologic: 33 ore. n acest modul au fost agregate competene din unitatea de competen tehnic specializat Structuri metalografice i din unitatea de competen cheie Gndirea critic i rezolvarea de probleme. Auxiliarul didactic ofer doar cteva sugestii metodologice i are drept scop orientarea activitii profesorului i stimularea creativitii lui n proiectarea/ desfurarea/ evaluarea activitii didactice. Prin coninutul auxiliarului se dorete sporirea interesului elevului pentru formarea abilitilor din domeniul tehnic prin implicarea lui interactiv n propria formare. Activitile propuse elevilor, exerciiile i rezolvrile lor urmresc atingerea majoritii criteriilor de performan respectnd condiiile de aplicabilitate cuprinse n Standardele de Pregtire Profesional. Ele conin sarcini de lucru care constau n: Rezolvarea de exerciii i desfurarea unor activiti practice. Cutarea de informaii utiliznd diferite surse (manuale, documente, standard, pagini Web). ntocmirea unui portofoliu coninnd toate exerciiile rezolvate i activitile desfurate. Portofoliul trebuie s fie ct mai complet pentru ca evaluarea competenelor profesionale s fie ct mai adecvat. Auxiliarul curricular poate fi folositor n predarea modulului Structuri metalografice, coninnd folii transparente,fie de documentare, fie de lucru pentru activiti practice, teste de evaluare, recomandri pentru realizarea unui mini proiect. Sugestiile pentru activitile cu elevii sunt n concordan cu stilurile de nvare ale acestora: vizual, auditiv i practic. Alegerea activitilor s-a fcut innd seama de nivelul de cunotine al elevilor de clasa a XII a ruta progresiv, enunurile fiind formulate ntr-un limbaj adecvat i accesibil. Activitile propuse pot fi evaluate folosind diverse tehnici i instrumente de evaluare: probe orale, scrise, practice, observarea activitii i comportamentului elevului consemnat n fie de evaluare, fie de feed-back i de progres a elevului. Rezultatele activitilor desfurate i ale evalurilor, colectate att de profesor ct i de elev, trebuie strnse i organizate astfel nct informaiile s poat fi regsite cu uurin: elevilor le pot fi necesare pentru actualizarea, pentru reluarea unor secvene la care nu au obinut feed-back pozitiv; profesorilor le pot fi necesare ca dovezi ale progresului nregistrat de elev i ca dovezi de evaluare. Prezentul Auxiliar didactic nu acoper toate cerinele cuprinse n Standardul de Pregtire Profesional pentru care a fost realizat. Prin urmare, el poate fi folosit n procesul instructiv i pentru evaluarea continu a elevilor. ns, pentru obinerea Certificatului de calificare, este necesar validarea integral a competenelor din S.P.P., prin probe de evaluare conforme celor prevzute n standardele respective.

2. COMPETENE SPECIFICE. OBIECTIVE

5Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

Structuri metalografice C1: Alege aparatura i metodele de lucru pentru observarea structurilor metalografice C2 : Analizeaz structuri de echilibru, de clire i revenire C3: Prezint influena prelucrrilor termice i mecanice asupra structurii materialelor metalice Gndirea critic i rezolvarea de probleme C 1 : Evalueaz rezultatele obinute

Dup parcurgerea modulului Structuri metalografice, elevii vor fi capabili s: pregteasc probele metalice pentru studiul microscopic; selecteze aparatura necesar pentru observarea structurilor metalografice; examineze suprafeele de solidificare, de rupere; citeasc diagramele de echilibru, de clire i de revenire la oeluri i fonte; analizeze tipurile de tratamente termice ce se aplic oelurilor, fontelor, metalelor i aliajelor neferoase; precizeze efectele deformrilor plastice asupra structurii materialelor metalice; stabileasc influena temperaturii asupra materialelor metalice; determine calitatea oelurilor sau a aliajelor neferoase;

3. FI DE DESCRIERE A ACTIVITII

6Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

Competena

Exerciiul

Subiect

Rezolvat

Structuri metalograficeFL 1 1.Alege aparatura si metodele de lucru pentru observarea structurilor metalografice FL2 FL3 FL4 FL5 FE1 FL6 2.Analizeaz structuri de echilibru, de clire i revenire FL7 FL8 FL9 FE2 ANALIZA METALOGRAFIC; ANALIZA MACROSCOPIC; PREGTIREA PROBELOR, MACROFOTOGRAFIEREA, AMPRETELE MACRO. ANALIZA MICROSCOPIC; PREGTIREA PROBELOR METALOGRAFICE: PRELEVAREA, LEFUIREA, LUSTRUIREA, ATACUL METALOGRAFIC. MICROSCOPUL METALOGRAFIC, MICROSCOPUL ELECTRONIC TIPURI DE MATERIALE METALICE DIAGRAMA Fe-C; MICROSTRUCTURA I PROPRIETILE CONSTITUENILOR NORMALI AI ALIAJELOR Fe-C OELURI I FONTE; STRUCTURA OELURILOR ALIATE; OELURI INOXIDABILE; PROPRIETILE MECANICE I TEHNOLOGICE ALE METALELOR I ALIAJELOR EVALUAREA COMPETENEI 2 DEFORMAREA PLASTIC, INFLUENA ASUPRA STRUCTURII I PROPRIETILOR MECANICE I TEHNOLOGICE TRATAMENTE TERMICE I INFLUENA PRELUCRRILOR TERMICE ASUPRA STRUCTURII MATERIALELOR METALICE; CLIREA OELURILOR REVENIREA OELURILOR TRATAMENTE TERMOCHIMICE EVALUAREA COMPETENEI 3

3.Prezint influena prelucrrilor termice i mecanice asupra structurii materialelor metalice

FL10 FL11 FL12 FE3

7Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

4. FIA PENTRU NREGISTRAREA

PROGRESULUI ELEVULUIModulul: STRUCTURI METALOGRAFICE Numele elevului: _________________________ Numele profesorului: _________________________Competene care trebuie dobndite Identific probleme complexe Rezolv probleme Pregete probele metalice pentru studiul microscopic Selecteaz aparatura necesar pentru observarea structurilor metalografice; Examineaz cu atenie suprafeele de solidificare, de rupere; Utilizeaz eficient cataloage de structuri, diagrame de echilibru, diagrame de clire i revenire pentru oeluri, fonte i aliaje neferoase. Analizeaz tipurile de tratamente termice ce se aplic oelurilor, fontelor i aliajelor eferoase; Precizeaz efectele deformrilor plastice asupra structurii materialelor metalice Stabilete influena temperaturii asupra caracteristicilor mecanice i tehnologice asupra materialelor metalice Determin calitatea oelurilor, fontelor sau a aliajelor neferoase Comentarii Competene care urmeaz s fie dobndite (pentru fia urmtoare de progres) Data Activiti desfurate i comentarii Proiect; FL 10 Proiect; FL 10 FL3, FL4, FL5 FL1,FL2,FL3,FL4 FL4,FL5, FE1 FL6, FL7, FL8, FL9, FL10,PROIECT, FE2 FL6, FL7, FL8, FL9, FE2 FL11, FL12, FL6, FL7, FL8, FL9, FL10,PROIECT FL9, FL10, FL11, PROIECT, FE3. Prioriti de dezvoltare Resurse necesare: manuale tehnice fie de documentare fie de activiti experimentale folii transparente Data Bine Evaluare SatisfRefacere ctor

8Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

5. GLOSAR DE TERMENIAliaj Aliere Amprenta Baumann Atacul probei Austenita Bainita sistem lichid sau solid , omogen sau eterogen , format in special din doua sau mai multe metale sau, din metale si diferite nemetale; operatie de modificare a compozitiei chimice a unui aliaj prin cresterea procentuala a unor a din elementele componennte sau prin adaos de noi componente; metoda de fixare pe hirtia fotografica a unei imagini, care pune in evidenta zonele ce contin concentratii de sulfuri si repartitia sulfurilor existente pe suprafata de examinat a probei; Se bazeaz pe atacul cu o substan chimic activ a suprafeei de examinat solutie solida obinut prin solubilizarea carbonului in Fe (pna la 2%C) la temperaturi mai mari de 7270C, constituent al aliajelor Fe-C; constituient structural format n oeluri prin descompunerea austenitei prin rcire la temperaturi inferioare transformrii perlitice, dar superioar temperaturilor joase care asigur transformarea martensitic consta din amestec de particule de ferita suprasaturata in carbon si carbura de fier si prezinta aspect caracteristic la microscop. carbura de fier cu 6,67% C, constituent al aliajelor Fe-C. Se poate prezenta sub forma de cristale de cementita primara dezvoltate liber (aciculare) la fontele hipereutectice, de insule la fontele albe , de retea de cementita secundara la otelurile hipereutectoide . asociatie de atomi similara cu a compusilor chimici (au compozitie definita , se topesc la temperaturi determinate ) cu deosebirea ca nu satisfac legea valentei;se exprima prin formula simpla AmBn. aspect specific, la microscop,de structura a aliajelor , reprezentind fie faza unica , fie asociatii determinate ale lor. Se cunosc 4 tipuri de constituenti mecanici: metal pur, solutie solida, compus si amestec mecanic (eutectic sau eutectoid). operatie pentru eliminarea straturilor de oxizi de pe suprafata pieselor metalice. orice abatere de la forma, dimensiuni, masa, aspect exterior, macro si microstructura sau proprietati prescrise in standardele corespunzatoare si in normele sau conditiile tehnice de receptie; totalitate a procedeelor si metodelor cu ajutorul carora se determina diferite defecte in materialele metalice sub forma de semifabricate sau piese , fara ruperea acestora; cristale formate la solidificare sau sublimare, care se dezvolta multidirectional in spatiu, pe axe de gradul 1,2,3.........,n sub forma de ramificatii.Numele ei provine de la cuvintul grecesc dendron=copac ; reprezentare grafica din care rezulta relatia ntre temperatura, compoztia si starea fizica a unui sistem in conditii de echilibru; schimbare a structurii si, ca urmare , a proprietatilor metalelor si aliajelor determinata de deformarea plastica la temperaturi mai joase decit temperatura de recristalizare; 9Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Cementita-Fe3C

Compus intermetalic Constituent metalografic Decapare Defect Defectoscopie Dendrida Diagram de echilibru Ecruisare

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

Eutectic

Eutectoid

Faz Ferita Feroaliaj

Fonta Incluziune

Lingou Martensita Metal Metal feros Metal neferos Metal pur Metalografie Microscop metalografic Oel Peritectic

Perlita

constituent metalografic alcatuit din doua sau mai multe faze care se separa simultan din lichid la cea mai joasa temperatura de solidificarea a sistemului si care are o compozitie chimica caracteristica sistemului respectiv. constituent metalografic alcatuit din doua sau mai multe faze care se separa simultan din faza solid avnd o compoziie chimic caracteristic sistemului respectiv(exemplu perlita = ferit+cementita sec.- rezultat din soluia solid austenita) parte omogena a unui sistem(metal sau aliaj)care are compoziie, proprieti fizice si chimice, identice,separat de alte pari ale sistemului prin suprafee de separaie; solutie solida de carbon (0,0218%C la 727C i 0,008% la 20C) n Fe ,constituent al aliajelor Fe-C. aliaj al fierului cu unul sau mai multe elemente de aliere folosit la elaborarea otelurilor in scopul imbunatatirii proprietatilor acestora , prin dezoxidarea sau alierea lor, sau prin legarea intr-o forma inofensiva a anumitor elemente insotitoare daunatoare(azotul sau sulful); aliaj fier-carbon care contine 2,14-6,67% C si alte elemente, baza fiind fierul; material cu compozitie deosebita(zgura, fondanti, amestec de formare , produsi ai interactiunilor chimice ce au loc la elaborarea si turnarea metalului lichid etc. De a metalului de baza , izolata in masa continuta a materialului metalic. bloc din masa metalica, rezultat in urma solidificarii unui metal sau aliaj turnat in ligotiera. solutie solida, suprasaturata instabila,de carbon in Fe , obtinuta la viteze mari de racire; element chimic caracterizat printr-o serie de proprietati fizice, chimice, mecanice si tehnologice bine definite. denumire atribuita metalului din familia fierului (fier,cobalt si nichel) situate in grupa VIII a sistemului periodic denumire data oricarui metal care nu face parte din categoria metalelor feroase; metal alcatuit dintr-un singur fel de atomi , avind temperaturile de topire sau de solidificare constante; parte componenta a metalurgiei fizice care se ocupa cu cercetarea compozitiei , structurii si a influentei acestora asupra proprietatilor metalelor si aliajelor lor; microscop adaptat pentru punerea in evidenta a structurii metalelor sau aliajelor, cu ajutorul probelor supuse unei pregatiri prealabile (operatii de slefuire,lustruire si atac cu reactivi metalografici); aliaj al fierului cu carbonul (pina la ~2,11%), precum si cu alte elemente, material de baza in tehnic datorit gamei largi de proprieti i deci de utilizri pe care o are. (de la cuvintul grecesc periteko=topesc), topitura (la p=const.) n echilibru cu faze cristaline (combinaii chimice sau soluii solide), al caror numar este egal cu numarul componentilor sistemului i care la scaderea temperaturii se micoreaza la unu. eutectoid format din lamele alternante de cementita si ferita, sub forma de pachete lamelare,constituent al aliajelor Fe-C; 10

Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

Polimorfism

Proba metalografic Reactiv metalografic Retea cristalina

Sorbita Structura Troostita

capacitate a unor subtante de a exista sub forma de una sau mai multe structuri cristaline, stabilite la anumite conditii exterioare determinate (temperatura si presiune);schimbarea structurii antreneaza si schimbarea proprietatilor . parte prelevata (cu latura de 10-15 mm) dintr-un material metalic , pregatita, in prealabil, in vederea controlului metalografic; solutie formata dintr-o substanta sau dintr-un amestec de substante cu care se pun in evidenta , pe proba metalografica special pregatita, macro sau microscopic, constituenti , faze, defecte,etc. -(a materialelor metalice), asezare relativa a particulelor componente (atomi, ioni) ale unui cristal in spatiu.Este definita prin notiune de celula cristalina elementara(cel mai mic complex de atomi sau ioni prin repetarea caruia in spatiu rezulta R.C. constituent la oteluri si fonte format din lamele foarte fine de ferita si cementita (grosimea unei lamele de 0,2m;la perlita lamelara 0,5-1,0m . stare cristalina a metalelor si aliajelor , care se caracterizeaza prin aspectul, forma, cantitatea si distributia reciproca a atomilor fazelor si defectelor retelei dintr-un sistem. constituent la oteluri si fonte reprezentind perlita fina (distanta intre lamele , 0,1 m).

Acest glosar poate fi continuat de fiecare elev i pus n portofoliul personal.

11Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

6. MATERIALE DE REFERIN PENTRU PROFESORFI CONSPECT 1

ANALIZA METALOGRAFIC MACROSCOPIA- Generaliti 1.1. Noiuni generalePrin analiz se nelege n general o descompunere. Analiza este o metod de cercetare a realitii bazat pe descompunerea unui ntreg n elementele lui componente i studierea fiecruia dintre acestea. Analiza metalografic const n examinarea materialelor metalice: cu ochiul liber sau cu ajutorul lupei, a microscopului optic sau electronic, a razelor X etc., la o temperatur dat, pe probe metalografice, urmat de fixarea macrostructurii sau microstructurii, prin diferite metode. Proba metalografic (eantion sau lif) este o poriune mic, luat dintr-un material metalic, pregtit n prealabil n scopul analizei metalografice. Structura metalografic reprezint modul de aezare a atomilor ntr-un edificiu cristalin i indic: mrimea, forma, orientarea, distribuirea i asamblarea cristalelor ntr-un sistem. Pe baza cunoaterii compoziiei chimice i a structurii metalografice a materialelor metalice se pot determina proprietile fizice, mecanice i tehnologice ale acestora. Cele mai importante metode de analiz metalografic sunt: analiza macroscopic i analiza microscopic.

1.2.

ANALIZA MACROSCOPIC

1.2.1. Consideraii generale Analiza macroscopic (makro = mare) este o metod de cercetare a structurii materialelor metalice, care se poate realiza cu ochiul liber, cu lupa, care poate mrii de cteva ori, sau cu stereomicroscopul, la o mrire de pn la 50 de ori (fig.1) a suprafeei exterioare sau a unor seciuni special pregtite detaate din acestea. .

Fig.1. Stereomicroscop

12Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

Ea se completeaz sau se finalizeaz prin nregistrarea fotografic sau imprimarea macrostructurii sub forma macrografiilor sau a amprentelor. Examinarea de ansamblu a produselor metalice (semifabricate sau produse finite), fr sau cu o pregtire prealabila, permite sesizarea rapida a unor defecte generale sau particular specifice care intervin: - defecte de compactitate (retasuri, poroziti, fisuri); - neomogeniti structurale (gruni cristalini de mrimi, forme sau orientri diferite, etc.); - neomogeniti chimice (segregaia elementelor de aliere, a impuritilor nocive, etc.); - neomogeniti mecanice (zone sau straturi din materiale diferite mbinate prin lipire, sudare sau placare, depuse electrolitic, etc.); - alte defecte de material sau din prelucrare (incluziuni nemetalice grosolane, suprapuneri, decarburare, etc.), precum si aspecte de degradare n timpul serviciului (rupere, uzura, coroziune, ardere, etc.). Macrostructura se afla ntr-o strnsa corelaie cu comportarea produsului la operaiile tehnologice ulterioare i mai cu seam asigur proprietile fizico-mecanice finale n timpul serviciului, deci fiabilitatea produsului. In laboratoarele metalografice uzinale din industria metalurgica, prelucrtoare i din construciile de maini se practica n mod curent analiza macroscopica ca o metoda de control calitativ interfazic sau final al produselor metalice. Se obin date asupra condiiilor, caracterului i calitii prelucrrilor anterioare suferite de metal. Pentru a permite o ncadrare corecta, obiectiva i reproductiv a structurilor macroscopice pe grupe de produse i defecte caracteristice - , sunt reglementate prin standarde etaloane macrostructurale (pentru poroziti, segregaii, defecte de turnare, forjare, sudare, tratament termic). Din punct de vedere didactic, analiza macroscopic devine utila i n cazul produselor metalurgice primare (calupuri sau lingouri turnate din metale brute sau tehnic pure, placi de metale obinute prin electroliza, prin solidificare ntrerupta, etc.) pentru a evidenia cristalinitatea metalelor, caracterul dendritic de cretere a cristalelor i defectele conexe solidificrii (retasurile, suflurile, microretasurile).

Materiale folosite la lefuirea probelor n laboratoarele de metalografie: paste i suspensii abrazive

FI CONSPECT 2 13Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

PREGTIREA PROBELOR N VEDEREA ANALIZEI MACROSCOPICE Analiza macroscopic se efectueaz pe 3 categorii de suprafee metalice: I. - suprafee naturale ale produselor care rezulta dup anumite procese tehnologice sau dup utilizare ndelungata (solidificare, depunere electrolitica, deformare plastica, uzare, degradare prin coroziune, etc.); II. - suprafee de rupere; III. - suprafee special pregtite (seciuni). In primul caz, interesnd aspectul suprafeei exterioare a produsului, uneori se impune ndeprtarea prealabila a stratului de oxizi prin curire de nisip, cu alice prin decapare chimica superficiala sau prin degresare. Examinarea suprafeei de rupere denumita i macrofractografie se face pe suprafee proaspt rupte (neoxidate, nealterate) rezultate la ruperea voita a epruvetelor cu ocazia ncercrilor mecanice (la sarcini maxime) sau a probelor tehnologice. Foarte important este cazul examinrii ruperilor accidentale n zona de rupere constituind o "proba materiala" elocventa asupra cauzelor si caracterului de propagare a ruperii. Suprafeele special pregtite constituie "probe macroscopice" prelevate din piese sau semifabricate prin secionarea (transversala sau longitudinala) a acestora. Modul de luare i pregtire a probelor macroscopice astfel nct ele sa fie reprezentative este prevzut de STAS 4203 74. Probele se preleveaz prin taiere cu mijloace mecanice (cu rcire abundenta) i se pregtesc metalografic, dup polizare i rectificare, prin lefuire pe hrtii abrazive (asemntoare probelor microscopice). In funcie de fineea detaliilor i caracterul neomogenitilor care se urmresc a fi puse n eviden, pregtirea metalografic preliminara se oprete la o simpla lefuire sau se continua cu o lustruire avansata la postav. In acest stadiu devin vizibile defectele de compactitate (goluri, poroziti, fisuri) i incluziunile nemetalice grobe (exogene). Se continua cu atacul macroscopic, care urmrete evidenierea neomogenitilor din material prin colorare sau dizolvare selectiv(fig.2 i fig.3) . Reactivii de atac macroscopic trebuie sa fie, comparativi cu cei utilizai prin microscopie, mult mai agresivi, deci mai concentrai, pentru a coroda i a contura astfel mai contrastat defectele urmrite. Atacul se efectueaz n nie cu aer ventilat si rece. Probele se manevreaz cu cleti i mnui de cauciuc, uneori atacul reuind mai bine prin frecarea suprafeei cu o perie sau cu un tampon pentru ndeprtarea produselor de reacie sau prin fierberea probelor n reactivi. Dup atac urmeaz o splare prin periere sub jet de apa pentru ndeprtarea reactivului din poroziti i apoi uscarea n curent de aer cald.

Fig.2. Ansamblu multistrat din Co-Cr-Mo (stnga), nitrur de Ti(centru), Ni (dreapta

Fig.3. Distribuia pe suprafaa analizat a elementelor chimice : Co, Cr, Mo, Ti, N, Ni.

aliaj

FI CONSPECT 3 14Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

ANALIZA MACROSCOPIC1. Fotografierea macro Pentru a conserva ca document n buletinele de recepie calitativ a produselor, imaginile macroscopice observate vizual sau n expertizele metalografice de litigiu ntre diferii productori i beneficiari, se practica macrofotografia. Aceasta se face prin fotografiere obinuita, asigurnd un contrast i o claritate bun a imaginii si evidenierea detaliilor caracteristice printr-o iluminare adecvata i diafragmare corecta. Se recomanda ca material fotosensibil filmul pancromatic de sensibilitate i contrast mediu. Se pot face macrografii i la mriri mai mari la microscop cu ajutorul unei camere de fotografiat.

Fig.4.Monostrat celular pe suprafaa lustruit metalografic a unui aliaj Co-Cr-Mo

Fig.5.Prelucrare tridimensional a imaginii fibroblastelor pe suprafaa aliajului Co-Cr-Mo

1.2.4. Amprentele macro Se realizeaz tot pe hrtie fotografica dar nregistrarea are loc ca urmare a reaciilor chimice dintre bromura de argint (substana fotosensibila) i componenii urmrii a fi detectai, utiliznd reactivi specifici. Astfel, amprenta de sulf sau proba Baumann (STAS 7839 - 67) evideniaz segregaia sulfului n oeluri, prin faptul c n zonele bogate n sulf, cu care vine n contact hrtia fotografica se coloreaz Denumire Reactiv Pry Reactivi de atac macroscopic Compoziie Condiii de atac Clorura cuprica 1,5g Acid clorhidric 30ml Alcool etilic 30ml Apa distilata 95ml Acid clorhidric 38cm3 Acid sulfuric 12cm3 Apa distilata 50cm3 - prin imersiune - la fierbere, 15-45 minute Aliaje si aspecte ce se evideniaz In oteluri turnate segregaia fosforului n zonele mai puin bogate in fosfor rmn neatacate. Pentru oteluri inoxidabile

Soluie de acizi

FI CONSPECT 4 15Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

ANALIZA MICROSCOPIC1. PREGATIREA PROBELOR METALOGRAFICE IN VEDEREA CERCETARII MICROSCOPICE 1.1 Consideraii generale Analiza microscopic (micros = mic) este o metoda de cercetare a structurii metalelor i aliajelor cu ajutorul microscopului optic sau electronic la mriri de peste 50 de ori, pe probe pregtite special. Analiza microscopic d indicaii asupra : compoziiei chimice i structurale, adic asupra aspectului general al microstructurii, determinnd forma, mrimea i repartizarea constituenilor metalografici ; caracteristicilor fizico-mecanice ; tratamentelor termice, termochimice si mecanice efectuate anterior asupra materialelor metalice examinate ; diferitelor defecte provenite din elaborarea, prelucrarea prin deformare plastica sau tratamentelor termice i termochimice. Studierea structurii metalelor si aliajelor la microscopul metalografic reprezint, mpreuna cu analiza chimica si determinarea proprietilor fizico-mecanice, o metoda de cercetare de baza a materialelor metalice. Ea permite punerea in evidenta a structurii microscopice a materialelor metalice respective, a constituenilor metalografici (natura, forma, dimensiunile, distribuia, etc.) si modul de asociere a grunilor cristalini ai fazelor constitutive. Pentru examinarea la microscop a unei probe metalografice (slif, eantion) este necesar ca aceasta sa fie lefuita, lustruita si atacata cu reactivi chimici in scopul evidenierii constituenilor si structurali. Studierea structurii metalografice este importanta deoarece ea da indicaii asupra modului de elaborare, asupra tratamentelor termice, mecanice si termochimice, punndu-se in evidenta si defecte invizibile cu ochiul liber ( microporoziti, incluziuni nemetalice, etc.). 1.2. PREGTIREA PROBELOR N VEDEREA ANALIZEI METALOGRAFICE PRELEVAREA PROBELOR Metalele si aliajele sunt opace chiar in seciuni foarte subiri, de aceea examinarea lor nu se poate face prin transparenta ca la preparatele biologice, ci numai in lumina reflectata. In acest scop, cercetarea structurii se poate face cu ajutorul unui microscop special microscop metalografic. Pentru a putea efectua cercetarea microscopica exista o tehnica a acesteia: - prelevarea probei - pregtirea probei prin lefuire si lustruire; - atacul metalografic cu reactivi. I. Prelevarea probelor se face in funcie de natura materialului, de forma piesei, de tratamentele termice si mecanice la care a fost supus materialul. Daca aliajul a fost turnat, probele se iau din fiecare zona caracteristica de solidificare. Pentru piesele laminate: srme, benzi, table, bare, etc. se iau probe din cele doua capete si din centru, inndu-se cont si de direcia deformrii plastice. Pentru organe de maini care au cedat in serviciu se preleveaz probe din zone de rupere, iar pentru comparaie si din zonele vecine. 16Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

Modul de taiere al probei este important, evitndu-se distorsiuni in material sau nclziri ale zonei care constituie obiectul analizei, care pot modifica structura, falsificnd rezultatele cercetrii. Proba se taie cu un fierstru pentru metale, la strung sau daca este un aliaj dur (fonta alba, oel clit, etc.), cu ajutorul unui disc de carborund, avndu-se grij sa nu se supranclzeasc materialul la taiere. Metode mai moderne folosesc instalaia de taiere anodo mecanica a probelor, care exclud supranclzirea. Dimensiunile obinuite ale probelor destinate analizei la microscopul optic sunt: 15 x 15 x 10 mm, dimensiunile depinznd si de tipul materialului cercetat (srme, table, etc.). Daca proba este de dimensiuni mici sau este necesar sa se examineze in operaiile urmtoare de lefuire se fixeaz in dispozitive speciale (cleme) sau se nglobeaz ntr-o rina sintetic. Dup prelevare, proba se polizeaz la suprafa sau se ndreapt cu o pil pentru a-i face o suprafa plana n general, analizele macroscopic i microscopic trebuie folosite consecutiv, deoarece cercetarea macroscopic a piesei cu defecte poate da multe indicaii asupra alegerii locului de luare a probei metalografice pentru analiza microscopic i n general poate ntregii aceast cercetare. Examinarea macrostructurii i microstructurii urmat de fixarea imaginii prin fotografiere poart denumirea de analiz macrografic i micrografic. n vederea efecturii analizelor macroscopice i microscopice operaiile de luare i pregtire a probelor metalografice se efectueaz conform STAS 4203-74.

I.1. Prelevarea probelorDimensiunile i forma probelor macroscopice pot varia dup caz, probele microscopice pot fi ns de form cubic, prismatic sau cilindric, avnd dimensiuni mici (latura sau diametrul de 1015mm, iar nlimea de maximum 20mm). Modul i locul de luare a probelor difer n funcie de natura produsului astfel: la laminate bare, table, evi etc. conform tabelului 1 i figurii 6, a, b i c; la piese turnate, forjate, matriate etc., conform tab.2 la produse obinute prin sudare, - conform tab.3

Tabelul 1 17Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

I.1.1. Modul de luare a probei pentru produse laminate Tipul produsului Semifabricate i bare Pn la 40 mm inclusiv Peste 40 mm pn la 80 mm inclusiv Peste 80 mm Modul de luare a probei Prin secionarea longitudinal a produsului n dou jumti Prin secionarea unui cadran al unei seciuni transversale Se face o reforjare sau relaminare pn la diametrul sau latura de 80 mm dup care se iau probe conform figurii 6, a Obs. Fig. 6

Table platbande i benzi

Produse n colaci evi

Pn la 40 mm in- Prob paralelipipedic ; se vor pregti clusiv dou fee : n direcia laminrii i Peste 40 mm perpendicular pe aceast direcie Se vor lua probe de la 1/3 din lime ; se va seciona produsul la jumtatea grosimii Conform tipului i dimensiunii produsului, dup ndeprtarea prealabil a primei spire de material Prin secionare longitudinal Se iau cinci probe de control ; dimensiunea fiecrei probe n direcia radial este 1/5 din grosimea peretelui

Fig. 6

Fig. 6

Semifabricate care nainte de laminare au fost gurite mecanic. Grosimea peretelui de maximum 250 mm

Tierea probelor nu se va face cu flacr oxiacetilenic sau mecanic (cu foarfecele sau dalta) dect n cazul pieselor mari, cnd se ia o poriune de material, din care ulterior se va confeciona proba prin achiere (strunjire, frezare etc.). n cazul debitrii probelor cu foarfecele sau cu dalta, zona de material deformat prin strivire trebuie nlturat prin prelucrri mecanice (achiere). n cazul metalelor cu duritate mic sau mijlocie, probele se vor tia manual sau mecanic. n cazul metalelor cu duritate mare (peste 300 HB), tierea probelor se execut cu discuri abrazive. n cazul metalelor fragile (casante), probele se pot lua prin lovire cu ciocanul. n toate cazurile de mai sus, pentru a nu se denatura structura probei (care va fi supus cercetrii) din cauza nclzirii prin tiere, tierea se va face n mod obligatoriu prin rcire abundent cu ap, emulsie de spun, ulei sau aer comprimat.

Tabelul 2 I.1.2. Locul de luare a probelor la piese turnate, forjate, matriate etc. 18Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

Natura pieselor Piese cu defecte

Locul de luare a probelor

Observaii

Piese decarburate, piese cu stratul ' superficial tratat termochimic Piese turnate

In imediata vecintate a locului cu Defectul va fi n mod obligatoriu defect se va lua o prob i din partea inclus n prob sntoas a piesei pentru cercetarea comparativ Proba va conine seciunea trans versal a suprafeei exterioare care urmeaz a fi cercetat Dup necesitate, din zonele caracteristice de solidificare a metalului topit (zona marginal, zona de cristalizare, zona central, eventual cu retasur sau pori) Din regiunile masive i subiri ale piesei, pentru cercetarea comparativ Proba va cuprinde defectul n toat lungimea (adncimea) lui ; dac lungimea defectului nu permite includerea lui n prob, se iau mai multe probe transversale cuprinznd defectul, pe ct posibil n toat adncimea lui (cel puin vrful) Se determin n prealabil polaritatea sferei pentru a se observa direcia iniial a fibrajului barei ; proba metalografic se ia prin secionarea bilei la unghiul dorit fa de aceast direcie Pentru examinarea segregaiei dendritice (cristaline), se recomand probe macro-sau microscopice transversale, iar pentru examinarea segregaiilor zonale, probe longitudinale sau transversale Proba trebuie s ilustreze i s defineasc defectul n ansamblul lui ; marginea defectului nu trebuie turtit sau rotunjit n timpul pregtirii probei

Piese cu seciuni variabile Piese cu crpturi sau cu rupturi

Piese sferice matriate (bile)

n urma atacului macrografic se vor observa dou calote opuse, poroase, care reprezint captul fibrelor tiate din seciunea transversal a barei iniiale ; determinarea se face cu reactiv : acid azotic (1,4) 25 cm3, ap distilat 75 ml.

Tabelul 3 I.1.3. Locul de luare a probelor pentru piesele sudate prin presiune. (extras din STAS 10952/2-78) 19Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

Tipul mbinrii

Schia de prelevare a probei

mbinri sudate cap la cap: Fig. 7 a prob cu fa longitudinal (n raport cu sudura) b prob cu fa transversal (n raport cu sudura) c prob cu fa frontal (n raport cu sudura)

Fig.7

mbinri sudate prin suprapunere: Fig.8 a prob cu fa longitudinal (n raport cu sudura) b prob cu fa transversal (n raport cu sudura)

Fig.8

FIA CONSPECT 5

PREGTIREA PROBELOR METALOGRAFICE LEFUIREA I LUSTRUIREA1. PREGTIREA PROBELOR Modul de pregtire a probelor metalografice se alege de ctre executant n condiiile asigurrii unei suprafee corespunztoare pentru analiz. Suprafaa pregtit a probelor nu trebuie s prezinte urme de lovituri i zgrieturi, s fie plan, fr rotunjiri pe margini, imprimri sau corpuri strine introduse n timpul operaiei de pregtire etc. Obinerea suprafeelor plane a probelor se face prin pilire, frezare sau polizare. Dac proba a fost tiat cu ajutorul mainilor-unelte sau cu ferstrul de mn, aceast faz de pregtire nu mai este necesar. lefuirea suprafeei se face cu materiale abrazive, i anume : lefuirea de degroare se realizeaz la polizor, prin apsare uoar, folosindu-se discuri 20Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

abrazive cu granulaia 25...16 ; lefuirea intermediar se face cu hrtie de lefuit cu granulaie crescnd n finee ; se utilizeaz un set de opt hrtii dispuse n ordinea granulaiei : 20 ; 16 ; 10 ; M40 ; M28 ; M20 ; M14 ; M10 ; lefuirea fin se face cu hrtie metalografic cu granulaie crescnd n finee, ncepnd cu granulaie M8. lefuirea probelor metalografice se poate executa manual sau mecanic cu ajutorul mainilor de lefuit. Pentru lefuirea manual (intermediar sau fin) se fixeaz hrtia de lefuit pe o plac metalic sau de sticl, proba metalografic fiind micat prin apsare de-a lungul hrtiei, numai ntr-o singur direcie. Trecerea la o hrtie mai fin se face numai dac, dup splarea suprafeei cu ap, se constat c au disprut toate rizurile lefuirii anterioare. n timpul lefuirii proba se rotete cu un unghi de 90 fa de poziia pe care a avut-o pe hrtia anterioar (fig. 9). Nu se admite utilizarea aceleiai hrtii pentru lefuirea metalelor feroase i apoi a celor neferoase. Hrtia metalografic se clasific dup granulaie, conform tabelului 4. Pentru lefuirea mecanic se folosesc maini de lefuit probe metalografice. n licee se pot folosi maini de lefuit probe metalografice tip MSM (fig. 10, a) Fig.9. lefuirea probelor metalografice Rotirea probei la 900 n timpul lefuirii fa de hrtia de lefuit(3direcii) 1 2 3

1 Fig.10. Maina de lefuit probe metalografice tip MSM a vedere b schema de funcionare 2 4 a a) b)

3

Clasificarea hrtiei metalografice dup granulaie Tipul Abrazivului Notaie nou STAS 1753-T6 Nr. de granulaie, mrimea liber a ochiului sitei (1/1Q0 mm) 20 16 12 10 Notaie veche Numeric (aprox.) 3 2 1 21Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Tabelul 4 Obs.

Ochiuri ale sitei 70 80 100 120

Pulbere

Fin

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

Micropulberi

8 6 5 4 M 40 M 28 M 20 M 14 M 10 M7 M5

0 00 000 0000

150 180 230 280 320 400 500 600 700 800 900

Foarte fin

Extrafin

Schema de funcionare a acestei maini de lefuit este prezentat n figura 8, b. Principiul de funcionare al mainii se bazeaz pe friciunea dintre discul abraziv 3 i roata de friciune 2 acionat de motorul electric 1. Apsarea discului abraziv 3, pe roata de friciune 2, este asigurat de arcul din caseta rulmentului 4. Modul de utilizare. Dup introducerea mainii n circuitul electric se apas pe ntreruptorul care alimenteaz motorul cu curent electric, semnalndu-se funcionarea mainii printr-o lamp de culoare alb (timp de cteva secunde) dup care revine la culoarea roie, ce indic intrarea n regimul normal de funcionare a mainii. Maina este prevzut cu un set de trei discuri (dou pentru fixarea hrtiei abrazive n vederea lefuirii intermediare i fine i un disc cu psl-fetru necesar lustruirii probei). Aceste discuri se prind pe rnd, prin simpla introducere pe vertical, cu scobitura din disc spre dreapta urubului excentric de antrenare, printr-o rsucire brusc, n sensul de rotaie a discului i de ridicare a acestuia. Dup montarea discului i punerea n funciune a mainii, se apas uor proba metalografic pe suprafaa discului (fr s apar culoarea alb a becului care indic suprasolicitarea motorului), respectndu-se aceleai reguli ca la lefuirea manual. Lustruirea suprafeei se poate efectua pe maini de lefuit mecanice sau prin procedeul electrolitic. Lustruirea mecanic a suprafeei se execut pe maini de lustruit (lefuit) prevzute cu un disc, pe care se fixeaz psla din ln de merinos (fetru), mbibat cu suspensii apoase de oxid de aluminiu sau cu oxid de crom (fig. 8, a). Splarea probei lustruite se face cu ap, apoi cu alcool, iar uscarea, prin tamponare cu hrtie de filtru sau n curent de aer cald. NOT : Norme de protecie a muncii n laboratorul de pregtire a probelor metalografice Nu este permis suprasolicitarea mainii de lefuit prin apsarea n joac (cu for mare) a probei metalografice pe disc sau a unei piese mari pentru polizare, care poate provoca arderea motorului sau accidente. Montarea discului se face cu motorul oprit. Orice defeciuni constatate la main se vor repara de ctre persoane calificate. Dup folosire, maina se va scoate din circuitul electric i se va terge cu o crp moale de urmele de umezeal i pilitur. FI CONSPECT 6

PREGTIREA PROBELOR N VEDEREA ANALIZEI METALOGRAFICE ATACUL METALOGRAFIC 22Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

Atacul metalografic. Atacul probelor metalografice are ca scop punerea n eviden prin colorarea selectiv a unor constitueni prezeni. Durata atacului variaz de la cteva secunde pn la cteva minute, de la caz la caz. Proba se considera atacata atunci cnd i-a pierdut luciul i a devenit mata. Pentru a obine contraste puternice se vor folosi reactivi ct mai diluai, pentru a putea aciona durate mai ndelungate. Pentru cercetare la o mrire mai mare a microscopului, se vor efectua atacuri mai slabe, pentru a putea fi puse in eviden diferitele detalii de structura i invers, n cazul cercetrii la o mrire mai mica. Dup atacul metalografic, proba se spal cu apa i se usuc prin tamponare pe hrtie de filtru sau n curent de aer cald ca s poat fi studiata la microscop. Pentru examinare la microscop, suprafaa probei trebuie sa fie perpendiculara pe axul microscopului; n acest scop, proba este fixata pe o plcu prin intermediul plastilinei cu ajutorul unei mici prese manuale. Tabelul 5 Reactivi recomandai pentru analize macroscopice i microscopice Nr. Denumirea crt. reactivului 1 Acid azotic Ap distilat 2 Acid azotic Ap distilat Cantitatea 0.5...1 ml 100 ml 4...10 ml 90...96 ml Condiii de atac Atacul se face prin imersia probei, timp de 30...60 s Se folosete rece. Proba se scufund n soluii de acid sau se tamponeaz suprafaa de cercetare cu vat nmuiat n reactiv Se menine hrtia fotografic mbibat n acid sulfuric diluat timp de 3 min, apoi se fixeaz 10 min ntr-un fixator obinuit Timpul de atac, de la cteva secunde pn la un minut Utilizri i observaii Pune n eviden structura sudurilor (analiz macroscopic) Pune n eviden sulfurile, porozitile, fisurile, fulgii, structura dendritic. Se folosete la oeluri carbon i slab aliat (analiz macroscopic) Se pun n eviden sulfurile proba Baumann (analiz macroscopic)

3

Acid sulfuric diluat cu ap distilat Fixator obinuit

5%

4

Acid azotic conc.1,4 Alcool etilic (acest amestec de reactivi poart numele i de nital)

1...5 ml 100 ml

Pune n eviden constituenii structurali fier-carbon, ntunecnd perlita (analiz microscopic)

23Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv 5 Reactivul Fry Timp de 5...30 min se Clorur cupric 90 g nclzete pn la Acid clorhidric(1,19) 120 g 200... ...250C. Se Ap distilat 100 ml

6

Acid clorhidric(1,19) Acid azotic (1,40) Acid sulfuric Ap distilat

20 ml 10 ml 7 ml 50 ml

lustruiete i se atac prin tergerea continu a suprafeei cu o bucat de pnz nmuiat n soluie. Se spal apoi proba cu alcool sau cu acid clorhidric, 1 :1 Se utilizeaz rece, durata de atac 5 min

Pune n eviden urmele de deformare a oelurilor cu coninut sczut de carbon (analiz macroscopic)

Pune n eviden porozitile, fulgii, sulfurile, incluziunile nemetalice, precum i alte defecte de materiale i de laminare la oeluri (analiz macroscopic),

Observaii : Reactivii din tabel sunt cel mai mult utilizai n practic. Gama complet de reactivi este indicat n STAS 4203-74. La prepararea i utilizarea reactivilor se vor respecta regulile de protecie a muncii.

FI CONSPECT 7

ATACUL METALOGRAFIC REACTIVI FOLOSII LA ANALIZA MICROSCOPICReactivi de atac pentru probe diverse de materiale metalice n vederea examinrii structurii la microscopul metalografic. Tabelul 6 Denumirea si compoziia chimica a reactivului Nital - acid azotic, conc. 1..5 ml - alcool etilic 100 ml Condiii de atac ntrebuinare Reactivi generali pentru oteluri si fonte - prin imersiune; - timp de atac: de la cteva secunde la 2 min. - timp de atac: aproximativ 10 min. - pentru oteluri si fonte nealiate; perlita apare de culoare nchis , ferita rmne alb. - pune in evidenta fragilitatea de revenire. O proba de otel, care pare s fi suferit o fragilizare de revenire, se ataca cu unul din reactivi, in acelai timp cu o proba din acelai oel nedurificat. La un Obs.

Acid picric 2 g Apa distilata 100 ml

24Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

Acid picric 10 g Xilol 20 ml Alcool etilic 20 ml

- timp de atac: 30min.

otel durificat, atacul va pune in evidenta prin nnegrire limita grunilor de austenita, ceea ce nu va apare la oelul nedurificat. - permite detectarea zonelor supranclzite si oxidate. In zonele supranclzite reactivul las limitele grunilor austenitici albi, n timp ce zonele oxidate se nnegresc - ferita se coloreaz in galben cafeniu, austenita in alb

Azotat de amoniu (soluie apoasa saturat) Reactiv Murakami - hidroxid de potasiu 10 g - fericianura de potasiu 100g - apa 100 ml

- prin electroliza cu densitate de curent de 1A/cm2

- timp de atac: 30 secunde

Reactivi utilizai pentru oteluri aliate (inoxidabile + rapide) Reactiv Schrader - acid picric 0,3 g - acid azotic 0,2 ml - alcool etilic 100 ml Acid azotic 3 ml Anhidrida acetica 2 ml Denumirea si compoziia chimica a reactivului Clorura ferica 2,5 g Acid picric 2 g Acid clorhidric 2 ml Alcool etilic 90 ml Clorura ferica 10 g Acid clorhidric 30 ml Apa distilata 120 ml Reactiv Vilella - acid azotic 10 ml - acid clorhidric 20 ml - glicerina 20 ml Se adaug in glicerina acizii unul cate unul in ordine. - acid azotic 10 ml - acid fluorhidric 20 ml - glicerina 20 40 ml - acid azotic 0,8 ml - acid clorhidric 1,2 ml Persulfat de amoniu 11 g

- reactivul se aplica cu un tampon

- pune in evidenta structurile fine - pentru oteluri inoxidabile si oteluri cu coninut ridicat de nichel si cobalt

Condiii de atac -

ntrebuinare - pentru fonte cu coninut mare de crom si carbon.

Obs.

- timp de atac: 30 secunde - pentru oteluri inoxidabile - rezultate bune se obin prin lustruiri si atacuri alternative. nainte de atac, probele se fierb in apa. - pentru aliaje Fe Cr, oteluri rapide. - pentru aliaje austenitice, reactivul poate conveni daca este suficient de ndelungat timpul de atac. - pentru aliaje pe baza de Fe cu coninut ridicat de Si

- punerea in evidenta a structurilor fine de oteluri inoxidabile Reactivi de atac pentru cupru si aliajele sale - se prepara proaspt. - pune in evidenta structura pentru cupru, 25

Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

- apa distilata 100 ml

alame recoapte, aliaje Cu-Ni, Cu-Al Reactivi de atac chimic pentru aluminiu, magneziu si aliajelor lor - acid fluorhidric 0,5 ml - pentru aluminiu si aliajele sale, - acid clorhidric 1,5 ml - timp: 15 secunde coloreaz selective unii constitueni. - acid azotic 2,5 ml - apa 95,5 ml Reactivi de atac pentru metale pure (wolfram, titan, molibden, siliciu) - Apa 100 ml - se prepara proaspt. wolfram, titan, - Ferocianura de potasiu 10g - durata de atac: cteva molibden, siliciu - Hidroxid de sodiu 10 g secunde. FI CONSPECT 8

8.MICROSCOPUL METALOGRAFIC MICROSCOPUL METALOGRAFICAparatura principal de lucru utilizat la efectuarea analizei microscopice este constituit din microscopul metalografic (micros = mic i skopein = a observa). Microscopul este un aparat care permite obinerea unei imagini mrite a obiectului examinat, permind distingerea ct mai multor detalii. Puterea de mrire este data de produsul dintre puterea de mrire a obiectivului i cea a ocularului, de exemplu 50 X . 10 X = 500 X. Microscopul metalografic se utilizeaz pentru examinarea suprafeelor fin lefuite, a probelor pregtite n prealabil, n scopul punerii n evidena a fazelor cristaline, a formei, a dispunerii cristalelor etc. Microscopul folosit n metalografie poate fi : optic (cu putere de mrire de 50 X ... 2 000 X, prin reflexie) ; electronic (cu putere de mrire 5 000 X ... 250 000 X, cu sursa de electroni) folosit n institutele de cercetri. Microscopul metalografic optic se compune din : corpul microscopului ; sistemul de iluminare ; sistemul optic mpreun cu dispozitivul de fotografiere; sis temul mecanic de reglare. Principiul de funcionare a unui microscop metalografic optic simplu este prezentat n fig. 11. Razele luminoase, de la sursa de lumin 1, cad pe oglinda 2, apoi se reflect pe suprafaa probei 3, aezat pe masa microscopului, ce Fig. 11. Schema poate fi deplasat n sus, n jos sau pe orizontal cu ajutorul unui unui microscop dispozitiv de deplasare rapid i precis. metalografic. De aici imaginea format pe obiectivul 4 este transmis prin prisma 5, la ocularul 6, prin care ajunge la ochiul observatorului. Microscoapele mai mari sunt prevzute cu mai multe obiective i oculare, cu diferite mriri, pentru ca printr-o combinare, s se poat obine mririle necesare. Raportul dintre mrimea imaginii obinute i a obiectivului se numete scar de mrire. De exemplu, dac imaginea este de 300 de ori mai mare dect proba cercetat, se spune c scara este de mrire 300 : 1 sau 300 X. 26Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

Datorit faptului c materialul metalic este opac, la microscopul metalografic examinarea se realizeaz prin reflexia luminii pe suprafaa probei, lustruit ca oglinda. Dac pe aceast suprafa se trimite un fascicul de raze luminoase, acestea se reflect uniform, imaginea fiind uniform i luminoas (fig. 12, a). n cazul n care proba prezint defecte (fisuri, crpturi, poroziti etc.) ale suprafeei pregtite, ele vor aprea ntunecate, nchise la culoare, deoarece nu reflect lumina (fig. 12, b).

Fig.12. Reflectarea razelor luminoase a b c Prin atacul chimic, pe suprafaa probei metalografice apar adncituri, datorit faptului c reactivii atac mai uor marginile microcristalelor n cazul soluiilor solide (ferit, austenit) i devin mai ntunecate, iar la amestecurile mecanice (perlit, ledeburit) i compuii definii (cementita) atac mai greu i rmn n relief, deci apar mai luminoi (fig. 12, c). n acest fel se formeaz o imagine alb-negru, cu nuane intermediare, care reproduc exact microstructura materialului metalic. Microscoapele metalografice optice pot fi dup forma constructiv : verticale, folosite pentru controlul metalografic n laboratoare (MIM 6 ; MIM 7 ; MC 1 ; MC 2 ; Zeiss Epityp etc.) ; orizontale, folosite pentru cercetare (MIM 3 ; Zeiss Neophot 1 ; Zeiss Neophot 2 etc). n figurile 13 i 14, a i b sunt reprezentate diferite tipuri de microscoape metalografice optice.

Fig.14.

a) Zeiss Neophot 1

Fig.13. Microscop tip IOR

b) Zeiss Neophot 2 Microscopul metalografic Cercetarea structurii probelor metalice se face la microscopul metalografic in lumina reflectata. Indiferent de tipul constructiv, microscopul metalografic este format din: sistemul optic, sistemul de iluminare cu accesoriile de fotografiat si sistemul mecanic de reglare. Modul de formare al imaginilor n microscop este urmtorul: obiectivul formeaz o imagine mrita reala i rsturnat. Aceast imagine este mrita mai departe de ocular i ea poate fi observat fie direct cu ochiul, fie proiectnd-o pe un geam mat sau pe o plac fotografic. Sistemul optic se compune din: ocular, obiectiv, prisma si oglinzi. Att obiectivul ct si ocularul sunt formate din lentile, iar in ansamblu se comporta ca un sistem pozitiv si convergent. 27Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

Obiectivul are o lentil plan-convex, care determin puterea sa de mrire i o serie de lentile secundare care au ca scop eliminarea defectelor care apar cu ocazia trecerii razelor de lumina prin lentila frontal. Inerent construciei, o lentil prezint o serie de imperfeciuni care provoac aberaia de sfericitate. Aberaia cromatic se datoreaz dispersiei si refraciei neegale a diverselor lungimi de unda formate la trecerea razei printr-o lentila pozitiva. Obiectivele acromatice sunt construite pentru corectarea prii centrale a spectrului si anume galben-verde, iar cele apocromatice pentru corectarea ntregului spectru. Obiectivele apocromatice se ntrebuineaz la mriri mari, cu orice filtre si orice material fotografic. Ele prezint o important aberaie sferic, de aceea se recomanda folosirea lor mpreun cu oculare de compensaie. Ocularele mresc imaginea primar dat de obiectiv si corecteaz unele erori optice. Ocularele pot fi: obinuite, de compensaie, de proiecie. Cele obinuite se folosesc mpreuna cu obiectivele acromatice, cele de compensaie cu obiectivele apocromatice, iar cele de proiecie se utilizeaz la fotografiere. Cele mai importante caracteristici ale microscopului metalografic sunt: puterea de mrire, apertura, puterea de separare, adncimea de ptrundere si planeitatea imaginii cmpului. Puterea de mrire este o proprietate caracteristica obiectivului. Imaginea data de obiectiv este apoi mrita de ocular. Puterea de mrire a microscopului este data de produsul puterilor de mrire ale ocularului si obiectivului: Apertura sau deschiderea numeric caracterizeaz puterea de strngere a razelor de ctre lentilele folosite. Pe montura obiectivului este gravata valoarea aperturii. Puterea de separare , d , reprezint fineea redrii detaliilor de ctre microscop, fiind distanta minima dintre 2 puncte din obiect, care apar ca 2 puncte distincte din imagine. Iluminarea verticala poarta denumirea de iluminare in cmp luminos (deoarece adnciturile de pe un obiect perfect plan apar ntunecate), iar cea oblic, in cmp ntunecos (deoarece razele reflectate de suprafeele plane ies in afara tubului microscopic, iar denivelrile apar luminoase). In metalografie se utilizeaz in general iluminarea in cmp luminos. Iluminarea vertical se poate realiza prin prisma cu reflecie total, fie prin lame cu fee paralele. Folosirea lamei cu fee paralele permite utilizarea ntregului cmp de observaie. FI CONSPECT 9

MICROSCOPUL ELECTRONICPuterea de rezoluie i mrirea util a unui microscop sunt cu att mai mari cu ct lungimea de und a radiaiei folosite este mai mic. Este posibil obinerea unor puteri de separare foarte mari prin utilizarea microscoapelor electronice n care imaginile sunt formate de fascicule de electroni. Folosirea electronilor n microscopie se bazeaz pe dualismul und particul caracteristic microparticulelor deci electronilor, lungimea de und asociat unui electron de mas m i vitez v fiind: = h/mv Unui fascicul de electroni emii de un filament nclzit i accelerai de o tensiune U [kV] pn la viteza v i corespunde o lungime de und = 12400/U [] Pentru U de 100 KV, este 0,04 , ceea ce permite puteri de mriri utile pn la a 500 000 ori i puteri de rezoluie de ordinul a 1,4 (JEOL, Philips). 28Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

Formarea imaginilor cu ajutorul unor fascicule de electroni se bazeaz pe proprietatea acestora de a fi deviate de lentile electromagnetice sau electrostatice asemntor devierii luminii de ctre lentilele optice. n fig. 6.195 care prezint o seciune printr-un microscop electronic modern se poate constata similitudinea acestuia cu un microscop optic obinuit sursa de lumin, sistemul de lentile condensoare, obiectul de studiu, lentila obiectiv, lentila de proiecie i sistemul de vizualizare (ecranul). Pentru a obine mriri mai puternice ntre lentila obiectiv i lentila proiectoare se intercaleaz una sau dou lentile intermediare, care mpreun cu celelalte dou pot realiza mriri pn la 1 000 000 ori. Sunt diferite tipuri de microscoape electronice: a) Microscopul prin reflexie, la care fasciculele de electroni sunt reflectate de suprafaa obiectivului de cercetat; permite examinarea metalelor prin reflexie dar nu este posibil a obine puteri de separare sub 500 . b) Microscopul prin transmisie. Este cel mai utilizat tip de microscop electronic, caracterizndu-se prin puteri de rezoluie foarte mari, pn la aproximativ 1,5 . c) Microscopul cu emisie, utilizat mai rar, limita puterii sale de rezoluie fiind de circa 500 ; d) Microscopul cu baleiaj (scanning), n care imaginea este format de ctre electronii secundari emii n urma impactului dintre fasciculul primar i prob. Cele mai utilizate sunt microscoapele electronice prin transmisie i cele cu baleiaj. n microscopul electronic prin transmisie pot avea loc urmtoarele fenomene: electronii trec prin prob fr a suferi nici-o modificare; electronii sufer o mprtiere elastic; electronii sunt difractai dup direcii prefereniale care depind de structura cristalin a probei; electronii pot fi mprtiai neelastic; electronii pot fi absorbii de prob. Microscopul electronic modern dispune de contoare, care dup detectare i analiza acestor semnale ofer informaii cu privire la compoziia chimic, structura i forma obiectului, toate la scar microscopic i chiar submicroscopic. Exist dou metode de studiu a obiectelor la microscopul electronic prin transmisie i anume: metoda direct i metoda indirect.

1

Fig. 15. Seciune prin microscopul electronic I.E.M. 1005: tun electronic; 2 anod; 3 prima lentil condensoare; 4 a doua lentil condensoare; 5 camera probei; 6 lentil-obiectiv; 7 lentil intermediar; 8 telescop pentru punerea la punct a imaginii; 9 ecran fluorescent. 10 proba

29Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

FOLIE TRANSPARENT 1

TIPURI MODERNE DE MICROSCOAPE METALOGRAFICE I DISPOZITIVE AUXILIARE FOLOSITE N LABORATOAREMICROSCOAPE DISPOZITIVE AUXILIARE

Fig. 16. Microscop de ultim generaie, Cu optica plan infinit, 4 obiective, suport pentru diferite plci, iluminare 30W

Fig.19. Durimetre Vikers, Brinell, Rokwell.

Fig.20. Maini de polizat i lefuit, controlate digital Fig.17. Microscop metalografic 2K120M -revolver cu trei obiective 4x, 10x, 40,x

Fig. 18. Pres de montare n rini a probelor mici sau cu suprafee neregulate 30Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Fig.21. Main de debitat

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

FOLIE TRANSPARENT 2

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Fig.22. Microscop metalografic cu masa dreapt Ocular : tub mecanic lungime 135mm Domeniu de focusare: 76mm, Apertura: H5X, H12,5X, Obiectiv: 16X, Grosisment: 80X 200X, Surs de lumin: Oglind prevzut cu stativ ce permite rotirea la 3600

Fig.23. Microscop cu mas dreapt cu aparat foto digital Canon, 31Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

interfa USB, program analiz imagini. FOLIE TRANSPARENT 3

Fig.24. Sistem: Microscop metalografic XJP-6A cu masa inversata, Aparat foto digital, PC si Program de analiza de imagini metalografice

32Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

Fig.25. Microscop metalografic cu masa inversata model XJP-6A cu aparat foto cu film FOLIE TRANSPARENT 4

Fig. 26. Microscop metalografic Microscop binocular cu reglarea simetriei interpupilare a capului binocular de la 55 75 mm, a ocularelor si compensare dioptrica Obiective acromatice : 4 x 0.10 ; 10 x 0.25 ; 40 x 0.65 ; 100 x 1.25 cu imersie Oculare : pereche plana 10x/18 mm , 12x/14 mm,12,5 x/14 mm si 10x/14 mm cu micrometru Marire intre 100x si 1250x Set de filtre : albastru, verde,galben , gri neutru care pot fi selectate prin rotire Stand metalic stabil si ergonomic, dimensiuni 180x55 mm Cadru mobil in planul XY 76x 50 mm prevazut cu cleme de prindere pentru proba de examinat Focalizare coaxiala macroviza si microviza de reglaj Aparatul este de asemnea prevazut cu set pentru analiza cristalografica in lumina polarizata a materialelor Iluminare bec halogen 6V/20W cu reglarea intensitatii luminoase

33Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

FOLIE TRANSPARENT 5

MICROSCOPIE ELECTRONIC DE BALEIAJ I APLICAII

Fig.27. Particule de crom nglobate ntr-o matrice de cupru

Fig.28. Analiza tip mapping pe suprafaa materialului compozit i distribuia particulelor de crom(albastru), respectiv matricea de cupru (galben)

Fig.29. Morfologia particulelor de ranforsare n matricea de cupru 34Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

FOLIE TRANSPARENT 6

INVESTIGAREA MATERIALELOR METALICE

Fig.30. Morfologia suprafeei unui oel OLC45 Fig.31. Imaginea compoziional a cu o formaiune de incluziuni incluziunii din oel OLC45

Fig.32.Aspect detaliat al unei pri din formaiunea incluzionar

Fig.33.Distribuia elementelor n zona incluziunii: a Fe, Cr, O i Si

Fig.34. Formaiune incluzionar pe suprafaa atacat a oelului OLC45 35Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Fig.35. Aspectul unor fisuri cauzate de starea incluzionar a oelului OLC45

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

FOLIE TRANSPARENT 7

INVESTIGAREA MATERIALELOR METALICE

Fig.36.Imagine morfologic a unei incluziuni globulare ntr-o font cenuie

Fig.37. Imagine compoziional a unei incluziuni globulare ntr-o font cenuie

Fig.38. Distribuia pe suprafaa incluziunii a Fe, C, Mn, O

Fig.39.Distribuia Si, Zr, Sr, pe supra faa incluziunii.

Fig.40.Imagine morfocompoziional a unei incluziuni globulare ntr-o font cenuie 36Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Fig.41.Topografia unei incluziuni globulare ntr-o font cenuie

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

FOLIE TRANSPARENT 8

INVESTIGAREA STRATURILOR Probe metalografice pregtite i analizate la microscopProba 1. Aliajul Co-Cr-Mo acoperit cu nitrura de Ti i Ni

Fig.42. Ansamblu multistrat din aliaj Co-Cr-Mo (stnga), nitrur de Ti(centru), Ni (dreapta)

Fig.43. Distribuia pe suprafaa analizat a elementelor chimice : Co, Cr, Mo, Ti, N, Ni.

Fig.44. Imagine de electroni retrodifuzai la mrire 3100X, a interfaei dintre straturile investigate

37Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

FOLIE TRANSPARENT 9

Proba 2. Analiza unei seciuni prin tabla de oel zincat i vopsit.

Fig.45. Seciune ntr-o tabl din oel, zincat i vopsit

Fig.46. Morfologia interfeei dintre cele trei straturi analizate(OL, Zn, Vopsea)

Fig. 47.Spectrul de radiaii X, corespunztor suprafeei din seciunea tablei de oel zincat

Fig.48. Distribuia elementelor Fe, Zn, O i Ti

Fig.49. Detaliu imagistic privind aderarea vopselei la stratul de Zn . 38Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Fig.50. Morfologia straturilor ntr-o zon cu aderen bun a vopselei pe zona zincat.

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

FOLIE TRANSPARENT 10

Proba 3, fiind o seciune transversal printr-un electrod oxidat (fig. 51 56)

Fig.51. Morfologia zonei exterioare a unui electrod oxidat

Fig.52. Imagine de compoziie a suprafeei oxidate

Fig.53. Distribuia pe seciunea analizat a elementelor chimice Al, F.

Fig.54. Distribuia pe seciunea analizat a elementelor O i Ni.

Fig.55. Morfologia unor structuri de oxizi pe suprafaa electrodului

Fig.56. Imagine de compoziie a straturilor alternante de oxizi i fluoruri

39Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

FOLIE TRANSPARENT 11

Proba Nr.4 analizat oel inoxidabil austenitic (fig.57 i 58)

Fig.57. Monostrat de fibroblaste pe suprafaa lustruit metalografic a unei probe de oel inoxidabil austenitic, tip 316L.

Fig.58. Prelucrare tridimensional a imaginii fibroblastelor pe suprafaa oelului inoxidabil

Proba Nr.5 Aliajul Co-Cr-Mo(fig.59 i 60)

Fig.59. Monostrat celular pe suprafaa lustruit metalografic a unui aliaj Co-Cr-Mo

Fig.60. Prelucrare tridimensional a imaginii fibroplastelor pe suprafaa aliajului Co-Cr-Mo.

Proba Nr.6. Analiza unei plcue din Ti

(fig.61;62)

Fig.61. Limita de expansiune pe suprafaa unei probe din Ti, a unui monostrat de 40Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Fig.62. Prelucrare tridimensional a imaginii fibroblastelor pe suprafaa probei de Ti

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

fibroblaste. FI CONSPECT 10

TIPURI DE MATERIALE METALICE

Aliajul metalic se obine prin contopirea a 2 sau mai multe elemente ; elementul principal de aliere care este ntotdeauna metal i unul sau mai multe elemente de adaos care pot fi metale sau nemetale

CLASIFICAREA ALIAJELOR

brute Fonte Aliaje fier-carbon Oeluri -aliate -nealiate CUPRU -alame -bronzuri Aliaje neferoase ALUMINIU -siluminuri -anticorodal -duraluminiu Turnate -aliate -nealiate -albe -cenuii -pestrie -maleabile -grafit nodular -grafit lamelar -albe -negre

Aliaje

-construcii -construcii de maini -de scule -cu destinaie special

41Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

FI CONSPECT 11

DIAGRAMA Fe Fe3CCarbonul se dizolv n fierul topit formnd o soluie lichid omogen fier carbon. La solidificarea acestei soluii lichide carbonul se poate separa sub dou forme: a- carbon liber cristalizat n sistemul hexagonal numit grafit; b- carbon legat n compusul Fe3C numit cementit. Ambele forme sub care se poate separa carbonul, grafitul i cementita se ntlnesc n aliajele fierului cu carbonul, fiind stabile n anumite condiii. Prin nclzire de lung durat se produce reacia ireversibil: Fe3C 3 Fe + C (grafit). Din aceast reacie rezult c grafitul este forma stabil a carbonului iar cementita forma metastabil. Aspectul acestor diagrame este reprezentat n fig.62.

Fig.63 Diagrama de echilibru a sistemului Fe-C _____ sistemul metastabil Fe-Fe3C - - - - - - sistemul stabil Fe-grafit Pe baza acestei diagrame aliajele fierului cu carbonul se mpart n oeluri i fonte; oelurile sunt aliaje care conin carbon de la 0% la 2,08 respectiv 2,11% (punctul E, respectiv E), iar fontele sunt aliajele care conin carbon mai mult de 2,08 respectiv 2,11%. Fontele care cristalizeaz dup sistemul metastabil se numesc albe, cele care cristalizeaz dup sistemul stabil sau dup ambele sisteme, cenuii, o parte dintre fontele care cristalizeaz att dup sistemul stabil ct i dup cel metastabil numindu-se pestrie. n vederea studierii fazelor i constituenilor aliajelor fier-carbon cele dou aspecte ale diagramei Fe-C se consider separat. Diagrama metastabil Fe-Fe3C este dat n fig.63. Componenii acestui sistem sunt fierul i cementita. El formeaz soluii solide cu multe elemente. Cu carbonul formeaz urmtoarele soluii solide: - soluie solid interstiial de carbon n fier numit ferit; - soluie solid interstiial de carbon n fier , numit austenit (A); 42Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

- soluie solid de carbon n fier . Cel de al doilea component al diagramei Fe-Fe3C este compusul chimic Fe3C numit cementit care conine 6,67%C. Eutecticul A+Cem care se formeaz la 11480C se numete ledeburit i este stabil la 7270C, unde austenita din ledeburit trece ntr-un eutectoid format din ferit i austenit numit perlit. Fig.64 Diagrama Fe-Fe3C (simplificat ) pentru constituieni

Fig. 65. Aspecte microstructurale (200:1)

oel cu C< 0,006%

oel cu 0,6% C

font alb hipoeutectic

oel cu 0,015 % C

oel cu 0,77 % C

font alb eutectic

oel cu 0,3 % C

oel cu 1,1 % C

font alb hipereutectic

43Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

FI CONSPECT 12

MICROSTRUCTURILE I PROPRIETILE CONSTITUIENILOR NORMALI AI ALIAJELOR Fe Fe3CMICROSTRUCTURILE I PROPRIETILE CONSTITUIENILOR NORMALI AI ALIAJELOR Fe-Fe3C Constituienii din diagrama de echilibru Fe-Fe3C (ferita, austenita, cementita secundar, ledeburita i perlita) se numesc constitueni normali, deoarece apar n structura aliajelor numai la rcire lent din stare lichid i pn la temperatura ambiant. Ferita - soluie solid de carbon n fier , cu coninut mic de carbon (sub 0,04% C); - este moale i plastic. Austenita - soluie solid de C n fier , cu coninut de carbon pn la 2 % C; - este moale i plastic; - este stabil numai la temperaturi nalte (peste 7270C). Cementita - compus definit (Fe3C); - foarte dur i fragil; - cementita primar apare sub form de lamele de culoare alb, ntotdeauna mpreun cu ledeburita; - cementita secundar apare sub form de lamele fine sau globule (n perlit) i sub form de reea alb, ntotdeauna mpreun cu perlita n aliajele hipereutectoide. Ledeburita - amestec mecanic, care la temperatura ambiant este format din perlit i cementit primar; - apare singur numai n aliajul eutectic cu 4,3% C; - dur i fragil; - nu poate fi prelucrat prin achiere, lovire sau presare. Perlita - amestec mecanic de ferit i cementit secundar, cu structur lamelar sau globular; - duritate medie, plasticitate satisfctoare i rezilien sczut; - apare singur numai n aliajul eutectoid cu 0,77%C; - n aliajele hipoeutectoide apare mpreun cu ferita, iar n cele hipereutectoide, mpreun cu cementita secundar.

44Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

FI CONSPECT 13

OELURI I FONTEOelurile sunt aliaje care conin carbon pn la 2,08, respectiv 2,11%. Fontele sunt aliaje care conin mai mult de 2,08, respectiv 2,11% C. n funcie de compoziia chimic oelurile se mpart n: - oeluri carbon; - oeluri aliate. Oelurile carbon conin n principal fier i carbon, alte elemente ca fosfor, sulf, siliciu, mangan, etc. gsindu-se numai n proporii foarte mici nefiind introduse intenionat ci rezultnd din procesul elaborrii oelului. Oelurile aliate conin n afar de fier i carbon i alte elemente, introduse special sau care conin o proporie de elemente nsoitoare ca siliciu, mangan, etc. mai mare dect cea din oelurile carbon obinuite. Pentru alierea oelurilor se pot ntrebuina un numr foarte mare de elemente: crom, nichel, siliciu, wolfram, molibden, vanadiu, cobalt, titan, aluminiu, cupru, niobiu, zirconiu, bor, azot, beriliu, etc. Scopul alierii: modificarea proprietilor oelurilor n direcia cerut de ntrebuinri.

Fig. 67 Microstructuri caracteristice aliajelor cu mai puin de 2%C Aspecte caracteristice ale cementitei secundare i ale perlitei; Fig.66.Oeluri:a-perlit lamelar; b-perlit globular; c-ferit+perlit; d-perlit + cementit secundar;1-perlit; 2-ferit; 3-cementit secundar n reea.

45Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

Fig.67. a. MICROSTRUCTURALE ALE OELURILOR Oel cu C< 0,006% Oel cu C=0,015% Oel cu C=0,3%

FERIT Oel cu C=0,6%

FERIT Oel cu C=0,77%

FERIT+PERLIT Oel cu C=1,1%

FERIT + PERLIT

PERLIT

PERLIT+CEMENTIT

Fig.67. b. MICROSTRUCTURI ALE FONTELOR Fonta cu C4,3%

CS+PERLIT+LEDEBURIT

LEDEBURIT

LEDEBURIT + CP

Fontele aliaje ale fierului cu carbonul care conin mai mult de 2,08 respectiv 2,11% C. Se deosebesc: -fonte albe care nu conin grafit, ele corespund sistemului metastabil fier-cementit; -fonte cenuii, conin grafit i solidific fie dup sistemul fier-grafit, fie dup ambele sisteme. n afar de fier i carbon, fontele mai conin i alte elemente ca: siliciu, mangan, fosfor, sulf, etc. n cantiti mai mari dect oelurile. Fonte albe sunt fonte de prim fuziune rezultnd din reducerea minereurilor de fier n furnal. Fontele cenuii se mpart n fonte de prim fuziune i fonte de cea de-a doua fuziune. Fontele cenuii de prim fuziune se obin prin reducerea minereurilor de fier n furnal. Aceste fonte nu sunt utilizate n mod obinuit n turntorii; ele se toarn de obicei sub form de lingouri care sunt retopite pentru a se obine compoziia chimic dorit dup care se toarn sub form de piese pentru construcia de maini. Fontele obinute prin retopire din fontele de prim fuziune se numesc fonte de a doua fuziune sau fonte de turntorie. 46Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

Caracteristic fontelor cenuii este prezena grafitului n cantitate relativ mare astfel c n sprtur ea apare de culoare nchis de unde denumirea de font cenuie. Structura unei fonte cenuii este deci format dintr-o mas de baz asemntoare cu a unui oel i filamente de grafit. Grafitul, avnd proprieti inferioare oelului se comport ca nite goluri sau fisuri formnd discontinuiti n masa metalic de baz. Ca urmare, proprietile unei fonte cenuii sunt mult inferioare proprietilor unui oel.

Fig. 68- Microstructuri caracteristice aliajelor cu peste 2%C 125fonte albe eutectice; b-fonte albe hipoeutectice; c-fonte albe hipereutectice; 1-ledeburit; 2- perlit; 3- cementit primar. Fig. 69. A. Microstructurile caracteristice fontelor cenuii cu diferite mase de baz:

a fonte perlitice:

b fonte ferito-perlitice:

c fonte feritice

Transformarea lamelelor de grafit n grafit nodular se realizeaz prin tratarea fontelor lichide cu mici cantiti de Mg. Fontele cu grafit nodular au rezistena la traciune de 2-3 ori mai mare de ct fontele cu grafit lamelar cu aceeai mas de baz.

b) c) Fig.69. B. Microstructura fontelor albe 125hipoeutectic cu 3%C, b) eutectic cu 4,3%C, c) hipereutectic cu 5%C Toate probele au fost pregtite i atacate cu Nital 2%; mrire 300 X

a)

47Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

FI CONSPECT 14

STRUCTURA OELURILOR ALIATE125 Consideraii generale Oelurile aliate au in compoziia lor in afara de fier si carbon, alte elemente adugate in proporii bine determinate in scopul asigurrii dup tratamente termice a unor caracteristici topologice si in special de exploatare, superioare otelurilor nealiate. Calitatea de element de aliere nu este determinat de coninutul in elementul respective, ci de capacitatea lui de a conferi proprietile impuse. In acest fel, se consider elemente de aliere acele elemente care depesc anumite coninuturi, considerate minime, care pentru principalele elemente din compoziia oelurilor sunt urmtoarele: ( %C )min = 0,01; ( %Mn )min = 0,8; ( %Si )min = 0,5; ( %Cr )min = 0,3; ( %Ni )min = 0,37 Borul, azotul, titanul, vanadiul, zirconiul sunt considerate elemente de aliere de la coninuturi care depesc 0,001%. De la asemenea coninuturi minime pn la grade de nlocuire a fierului de 35 40%, se obine o gama larga de compoziii de oeluri aliate, clasificate in funcie de gradul de aliere astfel: - oteluri microaliate, cu un coninut total de element de aliere mai mic de 0,17 %; - oteluri slab aliate, cu un coninut total de element de aliere de 0,17. . 5 %; - oteluri mediu aliate, cu un coninut total de element de aliere de 5 . . 8 %. In funcie de natura si numrul elementelor de aliere adugate concomitent se disting: - oteluri simplu aliate ternare (cu crom, mangan sau nichel); - oteluri diaternare ( Cr Ni, Cr Mo ); - oteluri complex aliate ( Cr Ni Mo, Mn Cr Ti, W Mo Cr V ). In timp ce alierea cu un singur element acioneaz favorabil numai intr-un anumit sens asupra proprietilor, alierea complex, preferat in compoziiile actuale de oeluri mai economice si de nalt rezistent - asigur o influen mai eficient si concomitent att asupra caracteristicilor tehnologice (deformabilitate, sudabilitate, clibilitate, etc.) ct si de exploatare (creterea rezistenelor mecanice la rece, sau la cald, rezistenei la oboseal, a limitei de curgere, a tenacitii, etc.). Aceasta se explica prin faptul c fiecare element de aliere este distribuit in mod difereniat ntre fazele existente in structura oelului. La oelurile simplu aliate, n funcie de natura elementului de aliere si de cantitatea adugat, in corelaie cu coninutul n carbon la rcire foarte lent (recoacere) se pot constitui diferite clase structurale de oeluri: a) la grade mici de aliere se pstreaz structurile perlitice submprite n funcie de noua poziie a concentraiei eutectoide in oeluri hipo si hipereutectoide; b) la grade mari de aliere cu elemente alfagene respectiv gamagene in cretere odat cu coninutul in carbon se formeaz structuri monofazice total feritice, respectiv structuri total austenitice; c) la coninuturi de carbon peste concentraia E=2, n scdere odat cu creterea cantitii elementului de aliere se formeaz structuri ledeburitice caracteristice otelurilor dure; d) intre domeniile monofazice si cele perlitice se formeaz domenii de tranziie cu structuri semiferitice, respectiv semiaustenitice. In funcie de modul de prelucrare, otelurile aliate se clasifica in: a) oteluri turnate; b) oteluri deformate plastic. In funcie de destinaie se disting: a) oteluri aliate de construcie de uz general utilizate pentru organe de maini si elemente de construcie care necesita caracteristici mecanice net ameliorate, proprieti de rezistenta la cald, oeluri rezistente la fluaj sau cu tenacitate la rece, oeluri cu clibilitate ridicat, etc. 48Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

b) oeluri cu destinaie precis (pentru rulmeni, scule, cazane, organe de asamblare, pentru supape, pinioane,etc.); c) oeluri cu proprieti fizico-chimice si mecanice deosebite si aplicaii specifice limitate: oeluri electrotehnice, inoxidabile si refractare, rezistente la uzura, oeluri rapide, etc. 2. Faze si constitueni n oelurile aliate

Elementele de aliere, n funcie de modul n care reacioneaz cu fierul i carbonul, se regsesc n structura oelurilor aliate: a) elementele inerte rmn ca atare in stare elementara sub forma de particule de metal pur (nedizolvate) dispersate in oel, neinfluennd dect achiabilitatea (provocnd ruperea achiilor); b) elementele solubile se dizolva in fier, formnd soluii solide de substituie pariale sau totale. In funcie de solubilitatea prefereniala in Fe , Fe si respectiv Fe elementele solubile se departajeaz in: - elemente alfagene (Si, Cr, P, V, Ti, Al, etc.); - elemente gamagene (C, Mn, Ni, Co). Soluii solide de interstiii in Fe sau Fe formeaz numai elementele cu raze atomice mici (C, N si B). c) elementele care reacioneaz cu carbonul formeaz fie: - carburi proprii foarte stabile si dure de tip MeC sau de tip Me2C insolubile in austenita la nclzire; - carburi cementitice n care o parte din fier este substituit de Mn, Cr sau Mo. Carbonul este solubil in aceste carburi rezultnd soluii solide pe baza de carburi, mai stabile dect cementita dar care la nclzire se dizolv in austenit. Fig.70. Aspectul unor fisuri cauzate de starea incluzionar a oelului OLC45 Fig.71. Distribuia elementelor n zona incluziunii a Fe, Cr, O i Si

FI CONSPECT 15

Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

49 OELURI INOXIDABILE

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

1.Oelurile inoxidabile se caracterizeaz prin: Rezisten chimic fa de mediile chimice active Bune proprieti de rezisten mecanic i plasticitate Existena peliculei de Cr 2 O 3 format la suprafaa metalului n contact cu aerul care confer rezisten chimic (inoxidabilitatea) oelurilor 2.Clase de oeluri inoxidabile Oeluri martensitice Oeluri feritice Oeluri austenitice Oeluri austenito-feritice tip DUPLEX 3.Particulariti ale oelurilor inoxidabile comparativ cu oelurile nealiate Conductibilitate termic mai mic deci sunt susceptibile la deformaii mai pronunate Coeficientul de dilatare termic mai mare deci deformaii mari, rezult nivel ridicat de tensiuni Afinitatea mare fa de oxigen, ca urmare se impune o protecie bun a zonei de sudare Unele tipuri de oeluri martensitice sunt deosebit de dure Sunt sensibile la supranclzire i deci la fragilizare Observaie: aceste particulariti sunt proprii diferitelor tipuri de oeluri inoxidabile dar ca regul general la creterea coninutului de Cr acestea devin mai pregnante. Aciunea elementelor de aliere asupra structurii otelurilor poate fi apreciat prin mrimile crom echivalent Cre si nichel echivalent Nie definite prin relaiile : Cre = Cr + Mo +1,5Si +0,5Nb Nie= Ni + 0,5Mn + 30 (C + N)

FI CONSPECT 16 SUDAREA OELURILOR AUSTENITICE 50

OELURILE AUSTENITICEProfilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

Oelurile inoxidabile austenitice reprezint clasa de oeluri inoxidabile cea mai utilizat, 40% din producia de oel inoxidabil, fiind aliate suplimentar cu Ni,Mn, Cu, Mo. De obicei, coninutul de Cr variaz ntre 16-26%. Fenomene care afecteaz comportarea la sudare Tendina spre coroziune intercristalin Msuri care se impun pentru evitarea acestor fenomene Limitarea coninutului de C din metalul de baz sau sudur sub 0,03% Prezentarea n mbinarea sudat a unor elemente de microaliere cu afinitate de carbon superioar cromului Curarea cu atenie a suprafeelor rostului i a zonelor nvecinate Creterea coninutului de crom din baia metalic Cureni de sudare de valoare mic Vitez mare de sudare Vitez mare de rcire in intervalul 1025-700 K Reducerea coninutului de elemente feritizante din mbinare Austenit ct mai omogen Evitarea meninerii mbinrii la temperaturi ridicate Reducerea coninutului de sulf Reducerea nivelului de tensiuni printr-o ordine judicioas de sudare Cureni de sudare de valoare mic

Tendina de precipitare a fazelor dure Tendina de fisurare la cald

mbinarea oelurilor inoxidabile austenitice se poate face n bune condiii prin urmtoarele procedee de sudare: Cu arc electric ndeosebi cele cu protecie de gaz inert Cu surse concentrate de energie Prin presiune prin rezisten Oelurile austenitice nu sunt magnetice si nu se pot cli prin tratament termic. Au un coeficient de dilatare ridicat cu cca. 50 % mai mare i conductivitatea termic de cca. 2,5 ori mai mic dect al oelurilor carbon. n general, datorit plasticitii bune, oelurile austenitice sunt uor de tiat cu plasma i nu necesit prenclzire, nici tratament termic dup tiere.

F I CONSPECT 17Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

OELURILE CRIOGENICE I MARTENSITICE

51

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

Oelurile criogenice sunt acele oeluri care i pstreaz plasticitatea i la temperaturi sczute. Principalul element de aliere este nichelul. 125Se sudeaz bine respectndu-se unele msuri tehnologice ca: O bun curare a componentelor de sudat Utilizarea nveliurilor i fluxurilor bazice Folosirea unor regimuri de sudare cu energie liniar redus Folosirea materialelor de sudare care s conduc la o compoziie chimic apropiat de a metalului de baz mbinrile sudate nu se trateaz termic Sudarea se face fr prenclzire, pn la grosimi de 40 mm. 125mbinarea oelurilor criogenice se poate face n bune condiii prin urmtoarele procedee de sudare: Sudarea manual cu electrozi nvelii Sudarea sub strat de flux Sudarea cu procedeul MIG Oelurile inoxidabile martensitice conin ntre 11,5 -18% Cr, respectiv 0,15 -1,2% C.. 1. Oelurile sunt caracterizate prin: bun rezisten chimic rezisten mecanic ridicat bun rezisten la uzur 125Principala dificultate ce afecteaz comportarea la sudare este tendina de fisurare. Pentru a diminua aceast tendin msurile care se pot lua sunt: prenclzire la temperatur corespunztoare grosimii pieselor utilizarea unui material de adaos ce depune un oel de compoziie chimic similar metalului de baz utilizarea de procedee de sudare care s asigure energii liniare de valoare mic rnduri filiforme n numr ct mai mare depuse ntr-o ordine corect vitez de rcire redus

FI CONSPECT 18

Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

52 OELURILE FERITICE

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

Oelurile feritice conin ntre 14 -27% Cr, respectiv 0,12 -0,2% C.. 125Se caracterizeaz prin: bune proprieti de plasticitate rezisten chimic inclusiv n medii sulfuroase nu pot fi durificate prin tratament termic 125Principalele dificulti care apar la sudare sunt legate de: coroziunea intercristalin precipitarea fazelor intermetalice tendina de fisurare la rece 125Msurile necesare pentru evitarea acestor dificulti: limitarea coninutului de C din metalul de baz sau sudur sub 0,03% prezena n mbinarea sudat a unor elemente de microaliere cu afinitate de C superioar cromului curirea cu atenie a suprafeei rostului i a zonei nvecinate aplicarea unui tratament termic de normalizare utilizarea prenclzirii n funcie de coninutul de de Cr i de C, oelurile feritice se mpart n dou categorii: 1) Oelurile feritice F1 care au urmtoarea compoziie: C=0,08-0,12%, Cr=15-18%, Si=0,51%, Ti=00,5%, Ni=0-1%. 2) Oelurile feritice F2 ce conin: C,0,08%, Cr=16-18%, Si=0,8% Mn,0,7%, Cu i Ti,0,4%. Oelurile F1 sunt utilizate pentru confecionarea ustensilelor pentru menaj, pentru instalaii ce lucreaz n medii cu acid azotic, acid fosforic, sulf. Oelurile F2 se utilizeaz la instalaiile ce lucreaz n medii oxidante, acizi organici sau n mediul marin.

FI CONSPECT 19

Profilul TEHNIC Calificarea : Tehnician n prelucrri la cald Nivelul 3

PROPRIETILE MECANICE I TEHNOLOGICE ALE METALELOR I 53 ALIAJELOR

Modulul : STRUCTURI METALOGRAFICE clasa a XII- a Ruta progresiv

PROPRIETI MECANICE nsuirile materialelor metalice de a se opune aciunii forelor mecanice exterioare, care tind s le deformeze sau s le rup. Acestea sunt: Duritatea proprietatea corpurilor solide de a se opune ptrunderii n masa lor a altor corpuri solide, care tind s le deformeze suprafaa. Elasticitatea proprietatea materialelor de a se deforma elastic sub aciunea unor fore exterioare relativ mici. Plasticitatea proprietatea materialelor de a se deforma plastic nainte de rupere. Rezistena proprietatea materialelor de a se opune deformrii sau ruperii sub aciunea forelor exterioare. Rezistena la oc sau reziliena capacitatea unui material de a absorbi o anumit cantitate de energie nainte de a se rupe, atunci cnd este lovit brusc de un corp solid. Rezistena la oboseal capacitatea de a nu se rupe la aciunea unei fore exterioare de mrime variabil care se aplic repetat. PROPRIETI TEHNOLOGICE Proprietate tehnologic capacitatea unui material metalic de a putea fi prelucrat printr-un anumit procedeu tehnologic. Capacitatea de turnare se refer la posibilitatea de a fi turnat n forme, pentru a se obine piese turnate de forme variate. Este determinat de fuzibilitatea i fluiditatea materialului. Fluiditatea uurina cu care un material metalic topit curge prin orificii nguste i poate s umple golurile tiparului n care se toarn. Deformabilitatea capacitatea materialelor metalice de a se prelucra prin