Pelajaran Teach
Analisis mikrostruktur: imej metalografi terkawal
Pelajar menggunakan laluan mikrostruktur Materials untuk membandingkan imej terpunar dan tanpa punaran, orientasi keratan, pembesaran, fokus dan kecerahan, kemudian mengaitkan pemerhatian mikrostruktur dengan hipotesis sifat mekanik.
Kali pertama menggunakan LabsLand? Cipta akaun guru anda
Hasil pembelajaran
Menjelaskan sebab penggilapan, punaran, orientasi keratan dan pembesaran mempengaruhi keterlihatan mikrostruktur.
Menggunakan kawalan mikrostruktur Materials untuk membandingkan imej secara sistematik.
Menghuraikan ciri mikrostruktur yang kelihatan tanpa membuat dakwaan kuantitatif yang tidak disokong.
Mengaitkan pemerhatian mikrostruktur dengan hipotesis sifat mekanik.
Menyatakan bukti tambahan yang diperlukan untuk mengesahkan dakwaan tentang sifat.
Pratonton aktiviti pelajar
Kandungan aktiviti
Pratonton sahaja. Dalam sesi kelas, pelajar boleh mengisi jawapan dan menyerahkan hasil kerja mereka kepada guru.
1. Mengapa mikrostruktur memerlukan penyediaan
15 min
Mikrostruktur ialah susunan butiran, fasa, bendasing, ciri ubah bentuk dan struktur berskala kecil yang lain di dalam sesuatu bahan. Mikrostruktur membantu menjelaskan sebab dua kepingan logam dengan nama umum yang sama boleh berkelakuan berbeza selepas pemprosesan.
Dalam metalografi, penyediaan adalah penting:
- Penggilapan: mengurangkan calar supaya permukaan dapat diperhatikan.
- Punaran: mengubah kontras secara kimia dan sering menampakkan sempadan butiran atau fasa.
- Orientasi keratan: penting kerana keratan membujur dan keratan rentas boleh memotong ciri dengan cara yang berbeza.
- Pembesaran: mengubah skala ciri yang dapat dilihat, tetapi pembesaran tinggi tidak semestinya lebih baik jika fokus atau medan pandangan kurang baik.
Asingkan dua idea berikut. Kawalan pandangan seperti fokus, kecerahan, pembesaran dan punaran mengubah perkara yang dapat anda lihat; kawalan itu tidak mengubah bahan semasa pemerhatian ini. Hipotesis sifat mekanik perlu merujuk kepada ciri bahan seperti saiz butiran, taburan fasa, bendasing, ciri ubah bentuk atau perbezaan akibat rawatan. Sebagai contoh, butiran yang lebih halus boleh meningkatkan kekuatan alah, fasa keras boleh meningkatkan kekerasan sambil mengurangkan keliatan, dan butiran atau bendasing yang memanjang boleh menjadikan tingkah laku berarah. Hubungan ini kekal sebagai hipotesis sehingga diperiksa dengan data ujian tegangan, kekerasan atau impak.
Kawalan pemerhatian mikrostruktur
Laluan mikrostruktur ialah aktiviti pemerhatian imej. Tetapan mengubah keterlihatan bukti, bukannya bahan.
Mengapakah sampel logam terpunar boleh menunjukkan ciri yang sukar dilihat pada sampel digilap tanpa punaran?
Pernyataan manakah yang paling sesuai untuk kerja mikroskop?
2. Bandingkan imej mikrostruktur secara sistematik
25 min
Gunakan laluan mikrostruktur dalam Materials. Mulakan dengan satu bahan, aloi dan rawatan, kemudian ubah satu faktor pandangan pada satu-satu masa.
Contoh mikrostruktur keluli terpunar
Jangan nyatakan bahawa anda mengukur saiz butiran melainkan antara muka menyediakan alat pengukuran yang telah disahkan. Huraikan ciri yang kelihatan secara kualitatif.
Buka Materials dan perhatikan mikrostruktur
Buka Materials daripada aktiviti ini.
Antara muka Bahasa Melayu pada masa ini memaparkan kekunci terjemahan. Pilih kad
ma.steel→ma.14301→ma.as delivered, kemudian pilihma.microstructure-analysis.Pada skrin pemerhatian, pilih
ma.Cross(keratan rentas),ma.Etched(terpunar) dan 50x.Ubah satu kawalan sahaja:
ma.Etchedatauma.Non-etched,ma.Lengthwiseatauma.Cross, atau pembesaran.Gunakan peluncur
ma.focusdanma.brightnessuntuk menjadikan ciri yang dipilih sejelas mungkin.Rekodkan sekurang-kurangnya empat pemerhatian imej.
Jadual pemerhatian mikrostruktur
Gunakan satu baris bagi setiap keadaan imej. Ubah satu faktor pada satu-satu masa jika boleh. Rekodkan ciri kualitatif dan nota kualiti imej; jangan mereka-reka nilai saiz butiran.
| Aloi (laluan tetap) | Orientasi keratan | Terpunar? | Pembesaran | Ciri yang kelihatan | Nota fokus/kecerahan/kualiti | Batas tafsiran |
|---|---|---|---|---|---|---|
Pilih dua baris yang hanya mengubah satu faktor pandangan. Apakah yang berubah, apakah yang kekal sama, dan ciri apakah yang menjadi lebih mudah atau lebih sukar dilihat?
3. Daripada imej kepada hipotesis
25 min
Mikrostruktur boleh memberikan petunjuk tentang sebab sesuatu bahan berkelakuan dengan cara tertentu, tetapi satu imej sahaja jarang membuktikan sifat mekanik. Mula-mula, asingkan perubahan keterlihatan daripada ciri bahan sebenar. Kemudian, kaitkan satu ciri bahan yang kelihatan dengan hipotesis yang berhati-hati dan nyatakan ujian yang dapat mengesahkannya.
Bandingkan imej terpunar dengan imej tanpa punaran bagi spesimen dan pembesaran yang sama. Apakah yang ditampakkan atau dijelaskan oleh punaran?
Tulis satu hipotesis yang mengaitkan pemerhatian mikrostruktur dengan sifat mekanik. Kemudian, nyatakan ujian Materials yang diperlukan untuk memeriksa sifat itu.
Mengapakah anda perlu mengelakkan daripada melaporkan saiz butiran yang tepat dalam aktiviti ini melainkan skala atau alat pengukuran yang disahkan disediakan?
4. Tafsiran mikrostruktur
10 min
Tulis satu perenggan tafsiran mikrostruktur. Sertakan laluan spesimen, dua keadaan imej yang dibandingkan, perbezaan paling penting yang kelihatan, satu hipotesis sifat dan ujian makmal tambahan yang diperlukan untuk mengesahkannya.