Metalografik Analiz

Metalografik Analiz Nedir?

Metalografik analiz, numunenin kesilip bakalite alınması, zımparalanıp parlatılması ve uygun bir dağlayıcıyla dağlanması sonrası mikroskopla incelenmesidir. Malzemenin ısıl işlem geçmişi, tane yapısı, faz dağılımı ve kusurları bu incelemede görünür hâle gelir.

Metalografik Analiz Amacı

Amaç, mekanik deneylerin verdiği sayıların arkasındaki yapısal nedeni görmektir. Beklenmeyen bir sertlik veya kırılganlık çoğu zaman ancak mikroyapıya bakıldığında açıklanabilir.

Metalografik Analiz Hangi Ürünlere Uygulanır?

Isıl işlem görmüş çelik parçalar
Kaynaklı bağlantılar
Döküm ve dövme parçalar
Sementasyon ve nitrürasyon uygulanmış yüzeyler
Hasar analizi numuneleri

Metalografik Analiz Hangi Sektörlerde Kullanılır?

MetalOtomotivHavacılıkEnerjiMakine İmalatı

Metalografik Analiz İçin İlgili Standartlar

ASTM E3 (metalografik numune hazırlama)
ASTM E112 (ortalama tane boyutunun belirlenmesi)
ISO 643 (çeliklerde ferritik veya östenitik tane boyutu)
ISO 3887 (çeliklerde dekarbürizasyon derinliği tayini)
ISO 17639 (kaynakların makroskopik ve mikroskopik incelenmesi)

Metalografik Analiz Koşulları

Kesme: Isınmayı önleyen soğutmalı kesme; yapı değişmemelidir
Hazırlık: Bakalite alma, kademeli zımparalama ve parlatma
Dağlama: Malzemeye uygun dağlayıcı ve süre
İnceleme: Işık mikroskobunda uygun büyütmelerde; gerekiyorsa SEM

Metalografik Analiz Cihazı

Soğutmalı kesme cihazı
Bakalite alma presi
Zımparalama ve parlatma tezgâhı
Dağlama düzeneği ve çeker ocak
Işık mikroskobu ve görüntü analiz sistemi
Mikro sertlik cihazı (tamamlayıcı)

Metalografik Analiz İçin Numune Gereksinimleri

Numune, partiyi veya üretimi temsil edecek biçimde alınmalıdır.
Numune tanımı, malzeme cinsi ve varsa üretim yönü bildirilmelidir.
Uygulanacak standart ve varsa müşteri şartnamesi numuneyle birlikte iletilmelidir.
Deney tahribatlı olabilir; gereken numune sayısı önceden teyit edilmelidir.
Taşıma sırasında deneye girecek yüzeyler korunmalıdır.

Metalografik Analiz Süresi

Numune hazırlığı ve inceleme ile bir numune genellikle bir–iki iş gününde tamamlanır.

Metalografik Analiz Prosedürü

1İncelenecek kesit belirlenir ve numune soğutmalı olarak kesilir.
2Numune bakalite alınır.
3Kademeli zımparalama ve parlatma yapılır.
4Uygun dağlayıcıyla dağlanır ve yıkanır.
5Mikroskopta farklı büyütmelerde incelenir.
6Tane boyutu, faz oranı veya tabaka derinliği ölçülür.
7Görüntüler ölçekli olarak raporlanır.

Metalografik Analiz Kabul Kriterleri

Yöntem standardı deneyin nasıl yapılacağını tanımlar, sonucun kaç olması gerektiğini değil. Kabul sınırı malzeme veya ürün standardından, müşteri şartnamesinden ya da ilgili mevzuattan gelir; bu yüzden sayfa sayısal sınır vermez.

Sonuçların Değerlendirilmesi

Değerlendirme, gözlenen yapının malzeme standardında veya şartnamede tanımlanan yapıyla karşılaştırılmasına dayanır. Tane boyutu ve dekarbürizasyon derinliği gibi büyüklükler sayısal olarak verilir; kabul sınırı ürün standardından gelir.

Metalografik Analiz Raporu

Numune tanımı, malzeme/ürün bilgisi ve varsa parti numarası
Numune hazırlama yöntemi ve şartlandırma koşulları
Uygulanan standart ve deney koşulları
Kullanılan cihaz ve kalibrasyon durumu
Ölçüm sonuçları ve birimleri
Ölçüm belirsizliği (talep edilmişse)
Sonucun yalnızca deneye sunulan numuneye ait olduğu beyanı

Akreditasyon

EUROLAB; laboratuvar deneylerinde ISO/IEC 17025, muayene ve gözetimde ISO/IEC 17020, sistem ve ürün belgelendirmesinde ISO/IEC 17021-1 ve ISO/IEC 17065 kapsamlarında, IAF ve ILAC çok taraflı tanınma anlaşmalarına taraf akreditasyon kuruluşlarından alınmış uluslararası tanınan akreditasyona sahiptir. Bu zincir, düzenlenen rapor ve belgelerin dünya genelinde kabul görmesini sağlar.

Bu testin akredite kapsamda sunulup sunulamayacağı ürününüze ve uygulanacak standarda göre değişir; akreditasyon metot bazında olduğu için kapsam teklif aşamasında yazılı olarak teyit edilir.

Kapsam ve yetkiler

İlgili Mevzuat

Ürün ailesine göre uygulanan uyumlaştırılmış standartlar
AB 765/2008 (piyasa gözetimi ve akreditasyon çerçevesi)
İlgili ürün yönetmelikleri ve müşteri şartnameleri

Metal ve Metalurji Testleri — Bu Deney Alanı Ne Yapar?

Aşağıdaki bölüm Metalografik Analiz deneyinin ait olduğu alanı anlatır; bu deneyin kendi koşulları ve kabul ölçütleri yukarıdaki bölümlerde yer alır. Ürününüze özgü kapsam teklif aşamasında yazılı olarak netleştirilir.

Metal ve metalurji deneyleri, bir metalin ya da kaynaklı bağlantının taşıyabileceği yükü, kırılma davranışını ve iç yapısını belirler. Bu ailenin çıktısı çoğu zaman ürünün kendisi hakkında değil MALZEMENİN kimliği hakkındadır: çelik gerçekten beyan edilen sınıfta mı, kaynak dikişi tasarımın beklediği dayanımı veriyor mu, dökümde kabul edilemez bir iç kusur var mı?

Alanın pratik önemi, bir metal parçanın arızasının nadiren kademeli olmasından gelir. Bir plastik parça deforme olur, eskir, çatlar ve genellikle uyarı verir. Bir kaynak dikişi ya da bağlantı elemanı ise çoğu zaman uyarısız kopar — özellikle yorulma ve gevrek kırılma söz konusuysa. Bu yüzden basınçlı ekipman, kaldırma donanımı, yapı çeliği ve boru hattı gibi alanlarda malzeme deneyleri tasarımın değil MEVZUATIN gereğidir.

Aile üç yöntem grubunu birleştirir ve üçü farklı sorulara yanıt verir. Mekanik deneyler malzemenin yük altındaki davranışını sayısallaştırır. Tahribatsız muayene parçayı bozmadan kusur arar. Metalografi ve kimyasal analiz ise malzemenin neden o davranışı gösterdiğini açıklar — tane yapısı, faz dağılımı, inklüzyon içeriği ve alaşım bileşimi üzerinden.

Bu deneylerin kabul ölçütü neredeyse hiçbir zaman deney standardından gelmez ve bu, alanı anlamanın anahtarıdır. Deney standardı ölçümün nasıl yapılacağını söyler; kabul edilebilir değerler ürün standardından, malzeme sınıfından ya da imalat kodundan gelir. ISO 6892-1 çekme deneyini nasıl yapacağınızı anlatır; o çeliğin kaç MPa akma dayanımı vermesi gerektiğini EN 10025 söyler. Bir rapor okunurken hangi ürün standardına göre değerlendirildiği esastır.

Numune alma bu alanda sonucun ayrılmaz parçasıdır. Aynı dökümden alınan iki numune, alındığı yön ve konuma göre farklı değer verebilir; haddelenmiş üründe hadde yönüne paralel ve dik numuneler farklı sonuç üretir. Bu yüzden ürün standartları numune alma konumunu ve yönünü ayrıca düzenler ve rapor bunu belgelemek zorundadır.

Bu alanın yöntem grupları

Mekanik deneyler
Çekme, basma, eğme, çentik darbe (Charpy), sertlik (Brinell, Vickers, Rockwell), yorulma, sünme ve kırılma tokluğu. Malzemenin yük altındaki davranışını sayısal olarak verir.
Tahribatsız muayene
Radyografi, ultrasonik muayene, penetrant, manyetik parçacık ve görsel muayene. Parçayı bozmadan yüzey ve iç kusurları arar; kaynaklı imalatın vazgeçilmez adımıdır.
Metalografi
Numune hazırlığı, dağlama ve mikroskobik inceleme. Tane boyutu, faz dağılımı, inklüzyon içeriği, karbürleme derinliği ve kaynak ısı etkisi altındaki bölge değerlendirilir.
Kimyasal analiz
Optik emisyon spektrometresi ve ıslak kimya ile alaşım bileşimi doğrulanır; malzeme sınıfının teyidi buradan geçer.
Korozyon davranışı
Tuz sisi, çukurcuk ve aralık korozyonu, intergranüler korozyon deneyleri. Paslanmaz çeliklerde ısıl işlem kalitesinin göstergesi olabilir.

Bu alanda sık karıştırılanlar

Malzeme sertifikası (EN 10204 3.1 gibi) bir deney raporu değildir; üreticinin beyanıdır. Kritik uygulamalarda bağımsız doğrulama yapılır ve bu ikisi karıştırılmamalıdır.
ASTM ve ISO çekme deneyleri aynı büyüklükleri ölçer ama numune geometrileri farklıdır; sonuçlar birebir eşdeğer sayılmaz ve şartname hangisini istiyorsa o uygulanır.
Sertlik ile dayanım arasındaki dönüşüm tabloları YAKLAŞIKTIR. Sertlikten akma dayanımı hesaplamak, malzeme kabulü için yeterli bir kanıt değildir.
Tahribatsız muayenede "kusur bulunmadı" ifadesi, kusur olmadığı anlamına gelmez; yöntemin tespit sınırının altında kusur bulunabilir. Rapor uygulanan yöntemi ve hassasiyet seviyesini yazmalıdır.
Kaynak dikişinin geçmesi, kaynakçının ya da prosedürün nitelendirilmiş olduğunu göstermez; ikisi ayrı süreçlerdir.

Bu alandaki sonuçlar hangi kararı besler

Malzeme sertifikasının doğrulanması ve gelen malzeme kabulü
Kaynaklı imalatın onaylanması; kaynakçı ve prosedür nitelendirmesi
Basınçlı ekipman ve yapı elemanlarının imalat kontrolü
Arıza analizi ve saha hasarlarının kök nedeninin belirlenmesi
Isıl işlem ve yüzey işlem proseslerinin doğrulanması

İlgili Testler

Metalografik Analiz Hakkında Sık Sorulan Sorular

Numune hazırlığı sonucu etkiler mi?

Doğrudan etkiler. Isıtan bir kesim, aşırı bastırılmış bir zımpara veya yanlış dağlayıcı yapıyı değiştirir ya da gizler. Bu yüzden hazırlık standarda göre yapılır ve raporda belirtilir.

Işık mikroskobu yetmezse ne yapılır?

Çok ince yapılar ve kırılma yüzeyleri için taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılır; elementel dağılım gerekiyorsa EDS ile birlikte çalışılır.