Teach Urruneko laborategidun ikasgaiak

Teach ikasgaia

Mikroegitura aztertzea: irudi metalografikoen alderaketa kontrolatua

Ikasleek Materials laborategiko mikroegituraren ibilbidea erabiliko dute eraso kimikoaren, sekzioaren orientazioaren, handipenaren, fokuaren eta argitasunaren eragina alderatzeko. Ondoren, behaketak propietate mekanikoei buruzko hipotesiekin lotuko dituzte.

  • Materiales
  • 75 min
  • Unibertsitatea, hastapen-maila
  • Euskara
  • Mechanical engineering · Materials science & engineering
Probatu ikasgai hau zure klasearekin Klase-kodea duzu?

Hasi saioa irakasle-kontu batekin klase-saioa prestatzeko. Ikasleak klase-kode batekin sartzen dira.

Mikroegituraren kontrolen euskarazko gida: sekzioaren orientazioa, eraso kimikoaren egoera, handipena, fokua eta argitasuna; pantailako euskarazko eta ingelesezko etiketekin.
Materiales

Ikaskuntza-emaitzak

  • Leuntzeak, eraso kimikoak, sekzioaren orientazioak eta handipenak mikroegituraren ikusgaitasunean zergatik eragiten duten azaltzea.

  • Materials laborategiko mikroegituraren kontrolak erabiltzea irudiak sistematikoki alderatzeko.

  • Ikusgai dauden mikroegituraren ezaugarriak deskribatzea, justifikaziorik gabeko baieztapen kuantitatiborik egin gabe.

  • Mikroegituraren behaketak propietate mekanikoei buruzko hipotesiekin lotzea.

  • Propietate bati buruzko baieztapena berresteko zer ebidentzia gehigarri behar diren adieraztea.

Laborategi honetarako gehiago

Ikaslearen jardueraren aurrebista

Jardueraren edukia

Aurrebista soilik. Klase-saio batean, ikasleek erantzunak bete eta lana irakasleari bidal diezaiokete.

1

1. Zergatik prestatu behar da lagina mikroegitura behatzeko?

12 min

Mikroegitura material baten barruko aleen, faseen, inklusioen, deformazioari lotutako ezaugarrien eta eskala txikiko beste egituren antolamendua da. Izen orokor bera duten bi metalezko piezek prozesatu ondoren zergatik izan dezaketen portaera desberdina ulertzen laguntzen du.

Metalografian, funtsezkoa da lagina prestatzea:

  • Leuntzea: marradurak murrizten ditu, gainazala behatu ahal izateko.
  • Eraso kimikoa: gainazala modu selektiboan aldatzen du eta kontraste-desberdintasunak sortzen ditu; horri esker, ingeradak edo itxura desberdineko eremuak ikusgarriago egin daitezke. Kontrasteak berez ez ditu faseak, konposizioa edo osagaiak identifikatzen.
  • Sekzioaren orientazioa: luzetarako sekzioak eta zeharkakoak modu desberdinean ebaki ditzakete ezaugarri berak.
  • Handipena: ikusgai dauden ezaugarrien eskala aldatzen du, baina handipen handia ez da beti hobea, fokuratzea edo ikus-eremua egokiak ez badira.

Bi ideia bereizi behar dira. Laborategiko Etched eta Non-etched aukerek aurrez eraso kimikoarekin eta erasorik gabe prestatutako laginen irudiak hautatzen dituzte, hurrenez hurren. Euskarazko pantailan Grabatua eta Grabatu gabea etiketak dituzte. Hautatzeak ez du eraso kimikorik egiten une horretan, eta ez du lagina edo haren konposizioa aldatzen. Fokuak, argitasunak eta handipenak irudia nola ikusten den aldatzen dute.

Identifikaziorako beste ebidentziarik gabe, deskribatu benetan ikusten diren formak, ingeradak, bandak, lerroak, puntuak, kontrasteak eta banaketak bakarrik. Kontrasteak berez ez ditu faseak, konposizioa edo osagaiak identifikatzen. Ikusgai dagoen ezaugarri bat propietate batekin lotu aurretik, haren identifikazioak ebidentzia independentea behar du. Propietate mekanikoei buruzko hipotesiak baldintzapean formulatu behar dira. Adibidez:

  • ebidentzia independenteak ingerada jakin batzuk ale-mugak direla berresten badu, ale-tamaina txikiagoak muga elastikoa handitu dezake;
  • osagai gogor bat dela berresten badu, gogortasuna handitu eta zailtasuna txikitu dezake;
  • ezaugarri luzangak aleak edo inklusioak direla berresten badu, norabidearen araberako portaera mekanikoa espero liteke.

Mikroegituraren irudi bakar batek ez du fase baten identitatea edo konposizio kimikoa baieztatzen. Propietateekin egindako loturak hipotesiak dira oraindik, trakzio-, gogortasun- edo talka-saiakuntzen datuekin egiaztatu arte.

Mikroegitura behatzeko kontrolak

Mikroegituraren kontrolen euskarazko gida: sekzioaren orientazioa, eraso kimikoaren egoera, handipena, fokua eta argitasuna; pantailako euskarazko eta ingelesezko etiketekin.

Gidak kontrolen esanahia eta pantailako etiketak lotzen ditu. Mikroegituraren analisia (Microstructure analysis) hautatu ondoren, aukeratu sekzioa, eraso kimikoaren egoera eta handipena; gero egokitu Fokua (Focus) eta Distira (Brightness). Grabatua eta Grabatu gabea aukerek aurrez prestatutako egoeren irudiak hautatzen dituzte. Gainerako doikuntzek irudiaren bistaratzea aldatzen dute. Kontrol bakar batek ere ez du materialaren konposizioa aldatzen.

Zergatik erakuts ditzake eraso kimikoa jaso duen metalezko lagin batek erasorik gabeko lagin leunduan ikusten zailak diren ezaugarriak?

Zein da baieztapenik egokiena mikroskopioarekin lan egitean?

2

2. Alderatu mikroegituraren irudiak sistematikoki

20 min

Erabili Materials laborategiko mikroegituraren ibilbidea. Hasi material, aleazio eta tratamendu bakar batekin; ondoren, aldatu behaketa-baldintza bakarra aldi bakoitzean.

Eraso kimikoa jaso duen altzairuaren mikroegituraren adibidea

Eraso kimikoa jaso duen 1.4301 altzairuari dagokion mikrografia, 50× handipenarekin: ingerada irregularreko eremu argiak, lerro fin paraleloen hainbat multzo, puntu ilun sakabanatuak eta 50 µm-ko eskala-barra.

Ez eman ale-tamaina zehatzik eskala kalibraturik, neurketa-metodo balioztaturik eta laginketa adierazgarririk gabe. Deskribatu ezaugarri ikusgarriak modu kualitatiboan.

Ireki Materials eta behatu mikroegitura

  1. Ireki Materials eta hautatu Altzairua → 1.4301 → Jasotako moduan → Mikroegituraren analisia. Ingelesez: steel → 1.4301 → as delivered → Microstructure analysis.

  2. Lehen errenkadarako, hautatu Gurutzatua → Grabatua → 50x (Cross → Etched → 50x): zeharkako sekzioa, eraso kimikoarekin. Egokitu Fokua eta Distira ezaugarriak bereizteko.

  3. Mantendu probeta, orientazioa eta handipena; aldatu Grabatu gabea (Non-etched) aukerara soilik. Jaso bigarren errenkada. Lehen bi errenkadek osatzen dute eraso kimikoaren nahitaezko alderaketa.

  4. Itzuli Grabatua (Etched) aukerara, mantendu 50x eta aldatu Luzera (Lengthwise) aukerara, luzetarako sekzioa ikusteko. Jaso hirugarren errenkada. Alderatu lehenengoarekin: orientazioa bakarrik aldatu da.

  5. Itzuli Gurutzatua → Grabatua (Cross → Etched) aukeretara, hautatu 100x eta jaso laugarren errenkada. Alderatu lehenengoarekin: handipena bakarrik aldatu da.

  6. Etched eta Non-etched aukerek aurrez prestatutako irudiak hautatzen dituzte; ez duzu urrutitik eraso kimikorik egiten. Deskribatu ikusgai dauden ezaugarriak bakarrik eta adierazi irudiaren kalitatearen muga bat.

Klase-saio batean erabilgarri

Mikroegituraren behaketa-taula

Erabili errenkada bat irudi-baldintza bakoitzeko. Ahal denean, aldatu faktore bakarra aldi bakoitzean. Jaso ezaugarri kualitatiboak eta irudiaren kalitateari buruzko behaketak; ez asmatu ale-tamainaren zenbakizko baliorik. Taulako cross, lengthwise, etched eta non-etched balioak prozeduran azaldutako sekzioei eta eraso-egoerei dagozkie.

Materiala / aleazioa / tratamendua Sekzioaren orientazioa Eraso kimikoarekin? Handipena Ezaugarri ikusgarriak Fokuari/argitasunari/kalitateari buruzko behaketa Interpretazioaren muga

Hautatu behaketa-faktore bakarrean desberdinak diren bi errenkada. Zer aldatu da, zer mantendu da konstante, eta zer ezaugarri ikusi duzu errazago edo zailago?

3

3. Iruditik hipotesira

20 min

Mikroegiturak material baten portaera ulertzeko pistak eman ditzake, baina irudi bakar batek nekez frogatzen du propietate mekaniko bat. Lehenik, bereizi ikusgaitasunaren aldaketak eta materialaren benetako ezaugarriak. Ondoren, lotu ikusgai dagoen ezaugarri bat hipotesi zuhur batekin eta adierazi zer saiakuntzak lagunduko lukeen egiaztatzen.

Alderatu probeta beraren bi irudi, bat eraso kimikoarekin eta bestea erasorik gabe, sekzioaren orientazio eta handipen berekin. Zer agerian utzi edo ikusgarriago egin du erasoak?

Deskribatu ezaugarri ikusgarri bat, adierazi zer identifikazio independente beharko litzatekeen propietate mekaniko batekin lotu aurretik, eta egin baldintzapeko hipotesia: «Ebidentzia independenteek [ikusitakoa] [ezaugarri edo osagai jakina] dela berretsiko balute, [propietatea] espero liteke». Ondoren, adierazi Materials laborategiko zer saiakuntza beharko litzatekeen propietate hori egiaztatzeko.

Zergatik ez duzu ale-tamaina zehatzik eman behar jarduera honetan eskala kalibraturik, neurketa-metodo balioztaturik eta laginketa adierazgarririk gabe?

4

4. Mikroegituraren interpretazioa

8 min

Idatzi mikroegitura interpretatzeko paragrafo bat. Jaso hautatutako materiala, aleazioa eta tratamendua; alderatutako bi irudi-baldintzak; desberdintasun ikusgarri nagusia; ezaugarri hori interpretatzeko behar den identifikazio independentea; propietate bati buruzko baldintzapeko hipotesia; hura egiaztatzeko behar den saiakuntza gehigarria; eta interpretazioaren muga bat.

5

5. Aukerako ahozko sakontzea, notarik gabe: alderatu beste interpretazio batekin

15 min

Ikaskide batekin edo irakaslearekin, hautatu taulako beste irudi-pare kontrolatu bat. Azaldu zer ezaugarri ikusgarrik babesten duen behin-behineko interpretazioa, zer azalpen alternatibo izan daitekeen oraindik eta zer irudi, eskala edo Materials laborategiko saiakuntza gehigarrik lagunduko lukeen bi azalpenak bereizten. Ez da idatzizko erantzunik entregatu behar. Ez identifikatu fase bat edo konposizioa kontrastetik bakarrik abiatuta.

Bihurtu aurrebista hau klase-saio batean

Jarraitu LabsLand Teach-era ikasgai hau ikasleekin erabiltzeko eta kontuaren sarbidea berrikusteko.

Probatu ikasgai hau zure klasearekin