Analiza materiałowa przy zastosowaniu replik

Wśród różnorodnych nieniszczących badań metalograficznych powszechnie wykorzystywanych do oceny stanu materiałów wyróżnić można między innymi badanie mikrostruktury z zastosowaniem replik. W tym artykule omawiamy więc, na czym polega analiza materiałowa przy zastosowaniu replik, jakie urządzenia są wykorzystywane w tej metodzie badawczej oraz jakie efekty ona zapewnia. 

Na czym polega analiza materiałowa metodą replik?

Analiza materiałów metodą replik zaliczana jest do grupy badań metalograficznych oraz nieniszczących badań mikroskopowych. Opiera się ona na wykonaniu repliki mikrostruktury powierzchni badanego elementu. Podczas analizy materiałowej, uzyskanej mikrostruktury materiału na replice, stosowane są specjalistyczne skaningowe mikroskopy elektronowe. Umożliwiają one obserwacje mikrostruktury w powiększeniu od 500 razy do nawet 5000 razy, dzięki temu obserwacja repliki pod nimi zapewnia możliwość ujawniania szczegółów pozwalających stwierdzić stopień zniszczenia materiału lub zachodzących w jego strukturze zmian.

W jaki sposób przygotowywane są repliki do analizy materiałowej?

Analiza materiałowa metodą replik nie może obejść się bez wykonania odbitki mikrostruktury badanego materiału. Metoda replik jest wobec tego metodą pośrednią, która opiera się na wykonaniu cienkiej błonki odwzorowującej topografie analizowanego materiału. Niezbędne do przeprowadzenia tego badania nieniszczącego repliki dzieli się natomiast na trzy rodzaje:

• jednostopniowe — uzyskiwane poprzez naniesienie roztworu kolodium, formwaru lub mowitalu na powierzchnię materiału i mechanicznym oddzieleniu błonki,

• dwustopniowe — uzyskiwane poprzez naniesienie trialu na powierzchnię materiału oraz napylaniu go węglem w próżni,

• ekstrakcyjne — uzyskiwanie przez napylanie na materiał warstwy grafitu i oddzielanie jej za pomocą selektywnego rozpuszczania osnowy.

Wszystkie z nich są natomiast cienką błonką, która wiernie odwzorowuje topografię badanej próbki. 

Jakie jest zastosowanie analizy materiałowej z zastosowaniem metody replik?

Wykonywana między innymi przez laboratorium badań nieniszczących DRACO analiza materiałowa przy zastosowaniu replik pozwala przede wszystkim ocenić stan badanego materiału pod względem zmian w jego strukturze, które mogą być spowodowane środowiskiem pracy lub obciążeniami. Uzyskane za pomocą tej metody wyniki wykorzystywane są również w porównaniach wyników otrzymywanych podczas badań na funkcjonujących obiektach przemysłowych z tymi uzyskanymi podczas ich laboratoryjnych badań nieniszczących.