1 

1. 

W

IADOMOŚCI WSTĘPNE

. 

 

Prawidłowe przygotowanie powierzchni próbek metalograficznych do badań mikroskopowych 

obejmuje następujące czynności: 

-  pobieranie próbek, 
-  inkludowanie, 
-  szlifowanie, 
-  polerowanie, 
-  trawienie. 

 

Pobieranie próbek. Próbki do badań metalograficznych mikroskopowych winny być tak 

pobierane, aby było możliwe ujawnienie struktury tworzywa metalicznego z uwagi na jego skład 
chemiczny oraz technologię przetwórstwa. Poprawny wybór miejsca wycięcia próbki powinien, 
więc uwzględniać rodzaj wyrobu i warunki wytwarzania, a także warunki eksploatacji, zwłaszcza, 
gdy przedmiotem badań jest wyjaśnienie przyczyn zniszczeń elementów konstrukcyjnych maszyn, 
powstałych w trakcie ich pracy. Próbki do badań pobiera się także z miejsc, w których 
zaobserwowano drobne pęknięcia oraz przewiduje się możliwość występowania wad.  

W zależności od kierunku wycinania próbek wyróżnia się zgłady poprzeczne, wzdłużne oraz 

skośne. Zgłady skośne są szczególnie przydatne w badaniach metalograficznych cienkich warstw 
dyfuzyjnych, powłok galwanicznych itp.  

Próbki mogą być wycinane za pomocą piłki, zwykłej tarczy szlifierskiej bądź tarcz 

diamentowych z metalowym lub bakielitowym lepiszczem, stanowiących wyposażenie specjalnych 
urządzeń do ręcznego bądź mechanicznego cięcia.Stosowane są również metody elektrochemiczne 
oraz elektro-iskrowe. Pamiętać należy o unikaniu lokalnego przegrzewania wycinanych próbek 
(chłodzenie wodą), które może doprowadzić do miejscowych zmian struktury.  

Zgłady najłatwiej wykonuje się, gdy powierzchnia próbki mieści się w granicach l do 3 cm

2

 . 

Próbki małe o powierzchni poniżej 1 cm

2

 oraz o kształtach nieregularnych mocuje się w oprawkach 

lub inkluduje. 

Inkludowanie. Inkludowanie polega na zatapianiu próbek v żywicach i może się odbywać 

na zimno, jak i na gorąco pod odpowiednim ciśnieniem. W przypadku stosowania tworzyw 
termoutwardzalnych  ważne jest, aby  temperatura, w której  zachodzi utwardzanie, nie 
spowodowała zmian  strukturalnych badanego materiału w wyniku mogących przebiegać przemian  
fazowych. Z tego względu chętniej stosowane są tworzywa  chemoutwardzalne, które utwardzają  
się w temperaturze  otoczenia.  

Inkludowaniu poddaje się również próbki z materiałów poddanych  wcześniej  obróbce  

cieplnej powierzchniowej,  np. obróbce cieplno-chemicznej lub z materiałów z  naniesionymi 
powłokami ochronnymi. Taki sposób przygotowania próbek gwarantuje  
uzyskanie należytej  ostrości obrazu przy krawędzi próbki, zwłaszcza przy dużych  powiększeniach i 
stwarza możliwość badania mikrostruktury warstw przypowierzchniowych. 

Szlifowanie próbek.  Powierzchnie  próbek  przeznaczone do badań  wstępnie  wyrównuje  

się  przez  szlifowanie na tarczach szlifierskich,  stosując  równocześnie  intensywne  chłodzenie. 
Dalszą obróbkę  przeprowadza się na papierach ściernych, rozpoczynając od papieru o grubym  
ziarnie  (180, 240), a kończąc na papierach o najmniejszej granulacji ziarna (1000, 1200). 

 

2 

Stosowane jest także  szlifowanie na mokro przy użyciu wodoodpornych papierów 
karborundowych.  

Przy przechodzeniu z papieru o większej gradacji ziarna na papier o drobniejszym ziarnie 

należy zmieniać  kierunek szlifowania o kąt 90°. Szlifowanie, zwłaszcza w przypadku dużej ilości 
próbek, można przeprowadzić mechanicznie. Służą do tego celu szlifierki obrotowe  automatyczne, 
w których próbki mocowane są po kilka sztuk w specjalnych uchwytach. 

Polerowanie. Po szlifowaniu próbki poddaje się polerowaniu sposobem mechanicznym lub 

elektrolitycznym. Polerowanie wykonuje się na tarczach obrotowych  obciągniętych filcem i zwilżo-
nych wodnymi  zawiesinami  tlenków  aluminium lub żelaza.  Polerowanie  prowadzi się, aż do  
uzyskania  lustrzanej powierzchni,  pozbawionej  rys. Wypolerowaną próbkę przemywa się w 
wodzie oraz alkoholu, a następnie suszy w strumieniu powietrza.  

Polerowanie elektrolityczne polega na anodowym rozpuszczaniu wszelkich  nierówności  

występujących na powierzchni  próbki. Katodą jest zazwyczaj próbka ze stali  nierdzewne. Zaletą tej 
metody jest wyeliminowanie możliwości powstania niekorzystnych zmian struktury w 
powierzchniowej warstwie próbki. Zmiany takie, spowodowane lokalnym odkształceniem warstwy 
powierzchniowej, mogą mieć miejsce przy polerowaniu mechanicznym. Wywołane mogą być nawet 
niewielkim dociskiem polerowanej próbki do tarczy polerskiej, zwłaszcza gdy zgłady wykonywane 
są z tworzyw metalicznych o małej twardości. Ponieważ  ustalenie parametrów polerowania wyma-
ga wielu prób, dlatego też polerowanie elektrolityczne opłacalne jest przy  dużych  seriach  próbek o 
zbliżonym składzie chemicznym  i  strukturze.  

Podczas polerowania  elektrolitycznego  poprzez  obniżenie napięcia w końcowej fazie 

polerowania  ujawniona zostaje zazwyczaj struktura i zgład nie wymaga dodatkowego trawienia. 
Obserwacje mikroskopowe zgładów polerowanych umożliwiają określenie rodzaju, ilości i 
rozłożenia wtrąceń niemetalicznych W Stali, a w żeliwach dodatkowo wydzieleń grafitu. 

Trawienie.  Trawienie próbek ma na celu ujawnienie istniejącej w materiale struktury lub 

dokonanie selektywnej identyfikacji określonych składników strukturalnych. Najczęściej stosuje się 
trawienie chemiczne lub elektrolityczne. 

Proces trawienia polega na wykorzystaniu różnej szybkości rozpuszczania  się  

poszczególnych  faz w odczynniku  lub  też efektów   różnicowania  barwienia  faz  w wyniku   
utleniania. 

Zachodzące procesy chemiczne w efekcie umożliwiają identyfikację składników 

strukturalnych. 

Warunki trawienia, w tym skład chemiczny odczynnika, temperaturę i czas trawienia dobiera 

śle w zależności od celu badania, którym może być np. określenie wielkości ziarna, identyfikacja 
składników struktury, określenie orientacji ziarn itp. 

Odczynniki stosowane w badaniach mikroskopowych stopów żelaza zestawiono w normie 

PN-61/H-04503. 
 

2.  O

BRAZ ZGŁADU METALOGRAFICZNEGO

. 

 
 

 

3