ما هو البنية المجهرية؟
فحص البنية المجهرية هو تقييم ميتالوغرافي حيث يتم تحضير مقطع مأخوذ من عينة معدنية من خلال خطوات القطع والتركيب والطحن والتلميع والحفر، ويتم فحصه تحت المجهر الضوئي أو الإلكتروني.
الغرض من البنية المجهرية
والغرض من ذلك هو التحقق من أن المادة موجودة في الهيكل المتوقع من خلال تحديد توزيع الطور، وبنية الحبوب، وحالة المعالجة الحرارية والانقطاعات.
على أي منتجات يُطبَّق البنية المجهرية؟
- أجزاء من الصلب والحديد الزهر
- المكونات المعالجة بالحرارة
- المفاصل الملحومة
- المنتجات المصبوبة والمزورة
في أي قطاعات يُستخدم البنية المجهرية؟
المواصفات المتعلقة بـ البنية المجهرية
- أستم E3
- أستم E407
- ISO 17639
- أستم E883
شروط البنية المجهرية
- قسم
- مأخوذة من المنطقة المراد فحصها، وفقًا لمعيار ASTM E3
- تلميع
- أوراق كاشطة متدرجة وتعليق الماس/الألومينا
- النقش
- النقش المناسب للمادة؛ المحددة في ASTM E407
- التكبير
- تم اختياره والإبلاغ عنه وفقًا للعقار الذي يتم تقييمه
جهاز البنية المجهرية
- آلة القطع (مع المبرد)
- اضغط على التثبيت الساخن أو البارد
- آلة طحن وتلميع أوتوماتيكية
- المجهر المعدني المقلوب ونظام التصوير
متطلبات العينة لـ البنية المجهرية
- يجب تحديد اتجاه القسم وموقعه
- يجب ألا يحدث ضرر حراري أثناء القطع
- يجب ضمان الاحتفاظ بالحافة
- يجب اختيار النقش بما يتناسب مع المادة
مدة البنية المجهرية
عادة 1-2 أيام لإعداد العينة وفحصها.
إجراء البنية المجهرية
- 1القسم مأخوذ من المنطقة ذات الصلة.
- 2يتم تركيب العينة.
- 3يتم تطبيق الطحن والتلميع المتدرج.
- 4يتم نقشها بالنقش المناسب.
- 5يتم فحصه تحت المجهر ويتم تسجيل الصور.
معايير قبول البنية المجهرية
يتم تحديد معيار القبول في معيار المنتج أو مواصفاته: هيكل المرحلة المتوقعة، ومستوى مقبول من الانقطاع.
تقييم النتائج
يؤدي القطع غير الصحيح أو الإفراط في النقش إلى إنشاء مصنوعات يدوية. يعد التثبيت المحتفظ بالحافة أمرًا إلزاميًا إذا كان سيتم تقييم منطقة الحافة.
تقرير البنية المجهرية
- المعايير المطبقة
- موقع القسم واتجاهه
- شروط التحضير والحفر
- صور البنية المجهرية المكبرة
- التقييم والتفسير
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- معايير المنتج ومواصفات التصنيع
اختبارات المعادن والمعادن الفلزية — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار البنية المجهرية؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
تحدد اختبارات المعادن والمعادن التعدينية الحمل الذي يمكن أن يتحمله معدن أو وصلة لحام، وطريقة انهياره وبنيته الداخلية. غالبًا ما يتعلق ناتج هذه العائلة ليس بالمنتج نفسه بل بهوية المادة: هل الفولاذ فعلًا من الدرجة المعلنة، وهل يعطي درز اللحام المتانة التي يفترضها التصميم، وهل يحتوي المسبوك على عيب داخلي غير مقبول؟
تنبع الأهمية العملية لهذا المجال من أن الجزء المعدني نادرًا ما يفشل تدريجيًا. الجزء البلاستيكي يتشوه ويشيخ ويتشقق وعادة ما يعطي إنذارًا. أما درز اللحام أو عنصر التثبيت فغالبًا ما ينكسر دون إنذار - خاصة عند وجود الكلل والكسر الهش. لهذا السبب، في مجالات مثل معدات الضغط ومعدات الرفع والفولاذ الإنشائي وخطوط الأنابيب، يكون اختبار المواد متطلبًا تنظيميًا وليس تصميميًا.
تجمع هذه العائلة بين ثلاث مجموعات من الطرق، وتجيب كل منها عن سؤال مختلف. تقيس الاختبارات الميكانيكية سلوك المادة تحت الحمل كميًا. يبحث الفحص غير الإتلافي عن العيوب دون إتلاف الجزء. أما التحليل المعدني والكيميائي فيفسران سبب سلوك المادة على هذا النحو - عبر بنية الحبيبات وتوزيع الأطوار ومحتوى الشوائب وتركيب السبيكة.
لا يأتي معيار قبول هذه الاختبارات تقريبًا أبدًا من معيار الاختبار نفسه، وهذا هو مفتاح فهم هذا المجال. يوضح معيار الاختبار كيفية إجراء القياس؛ أما القيم المقبولة فتأتي من معيار المنتج أو درجة المادة أو كود التصنيع. يوضح ISO 6892-1 كيفية إجراء اختبار الشد؛ ويحدد EN 10025 قيمة إجهاد الخضوع التي يجب أن يقدمها ذلك الفولاذ. عند قراءة تقرير، من الضروري معرفة معيار المنتج الذي قُيِّم على أساسه.
أخذ العينات جزء لا ينفصل عن النتيجة في هذا المجال. قد تعطي عينتان مأخوذتان من نفس الصبة قيمًا مختلفة حسب اتجاه وموقع الأخذ؛ وفي المنتجات المدرفلة، تنتج العينات الموازية والعمودية لاتجاه الدرفلة نتائج مختلفة. لذلك تنظم معايير المنتج أيضًا موقع واتجاه أخذ العينات، ويجب أن يوثق التقرير ذلك.
مجموعات الطرق في هذا المجال
الاختبارات الميكانيكية
الشد والضغط والانحناء وصدمة الشق (شاربي) والصلادة (برينل، فيكرز، روكويل) والكلل والزحف وصلابة الكسر. تعطي سلوك المادة تحت الحمل بشكل رقمي.
الفحص غير الإتلافي
التصوير الشعاعي والفحص بالموجات فوق الصوتية والفحص بالسوائل النافذة والفحص بالجسيمات المغناطيسية والفحص البصري. يبحث عن عيوب سطحية وداخلية دون إتلاف الجزء وهو خطوة لا غنى عنها في التصنيع الملحوم.
التحليل المعدني
تحضير العينة والحفر الكيميائي والفحص المجهري. يتم تقييم حجم الحبيبات وتوزيع الأطوار ومحتوى الشوائب وعمق التصليب بالكربنة ومنطقة التأثر الحراري باللحام.
التحليل الكيميائي
يتم التحقق من تركيب السبيكة بمطيافية الانبعاث الضوئي والكيمياء الرطبة؛ ويمر تأكيد درجة المادة عبر هذه الخطوة.
سلوك التآكل
اختبارات الرذاذ الملحي والتآكل الحفري والشقي والتآكل بين الحبيبي. في الفولاذ المقاوم للصدأ يمكن أن تشير إلى جودة المعالجة الحرارية.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- شهادة المادة (مثل EN 10204 3.1) ليست تقرير اختبار؛ بل هي إقرار من الصانع. في التطبيقات الحرجة يجرى تحقق مستقل، ويجب عدم الخلط بين الاثنين.
- تقيس اختبارات الشد وفق ASTM وISO نفس المقادير لكن بهندسات عينات مختلفة؛ ولا تُعتبر النتائج متكافئة مباشرة، ويُطبَّق ما تطلبه المواصفة.
- جداول التحويل بين الصلادة والمتانة تقريبية. حساب إجهاد الخضوع من الصلادة ليس دليلًا كافيًا لقبول المادة.
- في الفحص غير الإتلافي، عبارة "لم يُعثر على عيب" لا تعني عدم وجود عيب؛ فقد توجد عيوب دون حد الكشف الخاص بالطريقة. يجب أن يذكر التقرير الطريقة المطبقة ومستوى الحساسية.
- اجتياز درز اللحام لا يثبت تأهل اللحّام أو الإجراء؛ فهما عمليتان منفصلتان.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- التحقق من شهادة المادة وقبول المواد الواردة
- اعتماد التصنيع الملحوم؛ تأهيل اللحّام والإجراء
- مراقبة تصنيع معدات الضغط والعناصر الإنشائية
- تحليل الأعطال وتحديد السبب الجذري للأضرار الميدانية
- التحقق من عمليات المعالجة الحرارية ومعالجة السطح
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول البنية المجهرية
وفقًا لأي معيار يتم تصنيع البنية المجهرية؟
تم تنفيذ البنية المجهرية في النطاق أستم E3, أستم E407, ISO 17639 و أستم E883. يتم تحديد القيم الحدية ومعايير القبول الواجب تطبيقها في معيار المنتج؛ يتم تأكيد الإصدار الصالح لمنتجك كتابيًا في مرحلة العرض.
ما هي المنتجات التي ينطبق عليها البنية المجهرية؟
يتم تطبيقه بشكل أساسي على أجزاء من الصلب والحديد الزهر, المكونات المعالجة بالحرارة, المفاصل الملحومة و المنتجات المصبوبة والمزورة. يتم تحديد ما إذا كان منتجك مدرجًا في النطاق من خلال فحص مواصفاته الفنية والاستخدام المقصود.
تحت أي ظروف يتم تنفيذ البنية المجهرية؟
المعلمات المحددة هي: قسم — مأخوذة من المنطقة المراد فحصها، وفقًا لمعيار ASTM E3, تلميع — أوراق كاشطة متدرجة وتعليق الماس/الألومينا و النقش — النقش المناسب للمادة؛ المحددة في ASTM E407. الشروط الكاملة موجودة في قسم "شروط الاختبار" بالصفحة وتختلف حسب معيار المنتج.
ما نوع العينة المطلوبة لـ البنية المجهرية؟
يجب تحديد اتجاه القسم وموقعه, يجب ألا يحدث ضرر حراري أثناء القطع و يجب ضمان الاحتفاظ بالحافة. يتم تحديد عدد العينات وفقًا لمعيار المنتج والنطاق الذي سيتم الإبلاغ عنه.
كم من الوقت يستغرق البنية المجهرية؟
عادة 1-2 أيام لإعداد العينة وفحصها. تنتمي هذه المدة إلى التجربة نفسها؛ ويتم أيضًا تقييم إعداد العينات وترتيبها في قائمة الانتظار وإعداد التقارير. ويرد في العرض جدول زمني واقعي لمنتجك.
ما هي النتيجة البنية المجهرية التي يطلق عليها "مناسبة"؟
يتم تحديد معيار القبول في معيار المنتج أو مواصفاته: هيكل المرحلة المتوقعة، ومستوى مقبول من الانقطاع.