Pasmowość, włóknistość, kierunkowość. O strukturze metali

Wytwarzanie elementów z metalu wymaga dokładnego sprawdzenia, czy zarówno użyty materiał, jak i zastosowane technologie obróbki pozwalają na uzyskanie odpowiedniej wytrzymałości oraz pożądanych cech użytkowych. Metodą służącą znalezieniu odpowiedzi na te pytania są badania makroskopowe metali oraz ich analiza mikroskopowa. Przekonajmy się, co można stwierdzić, posługując się różnymi technikami badawczymi wchodzącymi w ich zakres.

Co warto wiedzieć o strukturze metali?

Metale mają strukturę krystaliczną, co oznacza, że tworzące je atomy są ustawione z zachowaniem symetrii i w określonym porządku. Wszystkie naturalnie występujące struktury mają jednak odstępstwa od budowy idealnej, które wynikają z działania różnych czynników, bardzo często związanych ze sposobem obróbki, jej warunkami oraz skalą i siłą zastosowanych oddziaływań. Obecność wszelkiego typu deformacji wpływa na właściwości wytrzymałościowe, a skala oddziaływania jest uzależniona od miejsca, w którym znajduje się dany defekt i jego rodzaj. Wśród możliwych nieregularności są m.in. defekty liniowe, punktowe czy powierzchniowe.

Jakie mogą wystąpić zaburzenia struktury metali?

Jednym z rodzajów defektów występujących w strukturze metalu jest powstanie tekstury, powodującej, że polikryształ staje się anizotropowy, co oznacza kierunkowe ustawienie się tworzących go ziaren. Wśród tekstur, jakie mogą się pojawić w wyniku obróbki plastycznej, jest struktura włóknista, przejawiająca się wystąpieniem kierunku krystalograficznego w osi lub płaszczyźnie i kierunku obróbki. Zaburzeniem budowy struktury będzie także wystąpienie pasmowości, tj. naprzemiennego ułożenia warstw o różnych właściwościach lub zawierających zanieczyszczenia będące niewielkimi ilościami pierwiastków takich jak np. siarka czy fosfor.