Grupa Badawcza Badania Materiałów dla Energetyki
Badania strukturalne nieniszczącą metodą replik matrycowych
Grupa Badawcza Badania Materiałów dla Energetyki od kilkudziesięciu lat z powodzeniem realizuje badania strukturalne nieniszczącą metodą replik matrycowych na wielu obiektach branży energetycznej, chemicznej i petrochemicznej zlokalizowanych w kraju i zagranicą.
W ocenie stanu elementów ciśnieniowych w stanie wyjściowym i po długotrwałej eksploatacji niezbędnym jest wynik diagnostycznych badań materiałowych, a w tym badania strukturalne. Można je prowadzić w sposób klasyczny, pobierając reprezentatywny wycinek z badanego elementu i przygotowując zgład metalograficzny. Główną wadą takiego zabiegu jest częściowe lub całkowite zniszczenie badanego elementu skutkujące koniecznością przeprowadzenia kosztownej naprawy.
Alternatywną metodą nieniszczącą w zakresie badań obrazu mikrostruktury jest badanie tzw. repliki matrycowej. Zawiera ona odbicie (negatyw) obrazu struktury pozyskane ze zgładu metalograficznego przygotowanego na powierzchni badanego elementu.
Metoda replik matrycowych:
- alternatywna metoda do badań strukturalnych na zgładzie metalograficznym
- nie wymaga częściowego lub całkowitego zniszczenie badanego elementu , które powoduje koniecznością przeprowadzenia kosztownej naprawy
- umożliwia pobranie repliki, która zawiera odbicie (negatyw) obrazu struktury pozyskane ze zgładu metalograficznego przygotowanego na powierzchni badanego elementu
- umożliwia ocenę stanu materiału w oparciu o klasyfikację własną Łukasiewicz GIT stopnia degradacji/wyczerpania, które są podstawą procedur klasyfikacji dotyczących oceny struktury Wytycznych nr 1/2015 Urzędu Dozoru Technicznego
- stosowana do badania stali i staliw, z których wykonywane są elementy ciśnieniowe pracujące w podwyższonej temperaturze w energetyce, ciepłownictwie, chemii i petrochemii.
Badania strukturalne metodą replik matrycowych obejmuje:
- Wytypowanie reprezentatywnych obszarów do badań.
- Przygotowanie powierzchni na wytypowanych obszarach elementu poprzez szlifowanie i polerowanie z wykorzystaniem ścierniw o gradacji każdorazowo dobieranej w zależności od rodzaju i gatunku materiału.
- Trawienie wypolerowanej powierzchni w celu ujawnienia granic ziarn i pozostałych składników strukturalnych.
- Pobranie replik z przygotowanej powierzchni.
- Zabezpieczenie i skatalogowanie replik.
- Przygotowanie replik do badań mikroskopowych poprzez wyklejenie na aluminiowych płytkach i napylanie cienką warstwą złota. Proces ten jest niezbędny do zrealizowania następnego etapu, jakim jest obserwacja odwzorowanej struktury z wykorzystaniem skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Zdolność rozdzielcza repliki pozwala na stosowanie powiększeń nawet do 4 000 – 5 000x.
- Obserwacja struktury z wykorzystaniem skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM).
- Wykonanie mikrofotografii struktury we właściwym dla danego materiału zestawie powiększeń pokazujące charakterystyczne jej obrazy.
- Ocena struktury w oparciu o klasyfikację własną Łukasiewicz – GIT stopnia degradacji/wyczerpania, które są podstawą procedur klasyfikacji dotyczących oceny struktury Wytycznych nr 1/2015 Urzędu Dozoru Technicznego.
