Katedra za metalografijo

Katedra za metalografijo skrbi za izvajanje predmetov s področja fizikalne metalurgije in znanosti o materialih za dodiplomske programe Metalurške tehnologije in Inženirstvo materialov, magistrski študijski program Materiali in metalurgija ter doktorski program Znanost in inženirstvo materialov. Sodelavci katedre sodelujejo tako pri temeljnih raziskavah kot pri industrijskih razvojnih projektih doma in v tujini.

Katedra za metalografijo je zasnovana tako, da združuje pedagoško in raziskovalno delo in ima opremo za sintezo in toplotno obdelavo manjših količin pretežno kovinskih materialov. Poleg sinteze oprema omogoča tudi pripravo vzorcev za karakterizacijo z rentgensko difrakcijo in različnimi metodami mikroskopije, kot so svetlobna, vrstična elektronska in transmisijska elektronska mikroskopija. Katedra za metalografijo ima opremo za merjenje trdote in mikrotrdote, svetlobno mikroskopijo in vrstično elektronsko mikroskopijo.

Najvišja delovna temperatura: 1100 °C. Za potrebe taljenja so na voljo grafitni lonci različnih velikosti.

Najvišja delovna temperatura: 1200 °C. Za potrebe taljenja so na voljo grafitni lonci različnih velikosti.

Obločni talilni sistem je namenjen taljenju do 10 g kovinskih materialov s tališčem vse do tališča volframa (preko 3000 °C) pri zelo nizkem nadtlaku ali v nizkem vakuumu (običajno Ar). Poleg tega je sistem opremljen z bakreno kokilo, ki omogoča ulivanje palic s premerom 4 in 6 mm s pomočjo vakuumskega sesanja.

Najvišja delovna temperatura – 1600 °C. Najvišja delovna temperatura v vakuumu – 1500 °C. Notranji premer cevi – 51 mm. Dolžina območja s konstantno temperaturo – 75 mm. Možnost delovanja v vakuumu ali zaščitni atmosferi.

Najvišja delovna temperatura ∼ 1900 °C. Masa materiala, ki ga želimo pretaliti – maksimalno 100 g. Možnost delovanja v vakuumu ali zaščitni atmosferi.

Najvišja temperatura: 1150 °C. Volumen talilnega lonca: ∼ 0,29 L. Uporabnega volumna: ∼ 0,15 L. Primerne mase za taljenje ob upoštevanju uporabnega volumna: Al (420 g), Cu (1,4 kg).

Uporaba peči je možna v vakuumu ali zaščitni atmosferi. Najvišja delovna temperatura: 250 °C. Temperaturna stabilnost: ± 1°C. Maksimalna vrednost doseženega vakuuma: – 0,098 MPa. Notranje mere: 410 x 400 x 340 mm (Š x G x V). Volumen peči: 55L. Na voljo so 4 police. Grelna telesa na vseh notranjih stranicah (5 consko ogrevanje).

Omogoča razrez dimenzij do 150 x 180 mm (kvadratni presek) oziroma ∅150 mm (okrogli presek). Kot razreza je možno prilagoditi. Maksimalna teža obdelovanca: 98 kg.

Omogoča natančen razrez/sekcijo manjših vzorcev debeline do 38 mm. Širina reza je možno prilagoditi s pomočjo mikrometerskega vijaka. Na volje so diamantna rezila (v celoti sintrana ter sintrana na robu) in rezila Al2O3 – velikosti 100 in 127 mm.

Naprava omogoča izdelavo okroglih vzorcev premera ∅25 mm, ∅30 mm, ∅40 mm in ∅50 mm. Delovna temperatura od 35 °C do 200 °C. Čas zadrževanja na temperaturi od 1 – 99 minut. Čas ohlajanja do 60 minut. Vodno hlajenje.

Naprava omogoča pol-avtomatizirano brušenje in poliranje vzorcev. Nosilci so enojni in omogočajo priprava le enega vzorca hkrati. Vzorec mora biti vložen v maso premera ∅25, ∅30, ∅40 ali ∅50 mm. Nastavljiva hitrost in sila poliranja oziroma brušenja.

Naprava omogoča pol-avtomatizirano brušenje in poliranje vzorcev. Nosilec za vpenjanje omogoča sočasno pripravo 3 vzorcev – le-ti morajo biti vloženi v maso premera ∅25 mm. Nastavljiva hitrost vrtenja plošče do 600 vrtljajev na minuto. Silo se prilagodi s pomočjo priloženih uteži.

Naprava omogoča vibracijsko poliranje vzorcev. S tem postopkom dosežemo izjemno dobro polirano površino, pri kateri se odstranijo sledi deformirane plasti s predhodnega brušenja. Vzorci so po poliranju primerni predvsem za bolj zahtevne analize kot je tehnika za analizo s povratno sipanimi elektroni (angl. electron backscattered diffraction – EBSD) in presevna elektronska mikroskopija (angl. transmission electron microscopy – TEM).

Pripomoček omogoča precizno tanjšanje vzorcev do debeline 120 – 70 µm. Vzorci so po postopku tanjšanja primerni za nadalje korake pri priprave vzorcev za presevno elektronsko mikroskopijo (angl. transmission electron microscopy – TEM).

Naprava omogoča ionsko tanjšanje vzorcev (∅3 mm). Vzorci morajo biti pred postopkom ionskega tanjšanja primerno pripravljeni – odrezani oz. secirani do debeline ∼ 500 µm, mehansko stanjšani do debeline 120 – 70 µm in vdolbeni do debeline 10 – 30 µm (angl. dimpling). Pri postopku ionskega tanjšanja s pomočjo dveh ionskih pušk obstreljujemo vzorec z Ar ioni in ustvarimo območja debeline 10 – 100 nm, ki so pri visokih pospeševalnih napetostih (nad 200 keV) presevna za elektronski snop. Vzorci so po tanjšanju primerni za presevno elektronsko mikroskopijo (angl. transmission electron microscopy – TEM).

Mikroskop omogoča opazovanje vzorcev pri povečavah od 5x do ∼ 20x (povečava je lahko tudi večja, če je velikost vzorca ∅<2.7 mm). Možen zajem slike na sami napravi ali z računalnikom in priloženo programsko opremo.

Digitalna kamera Axiocam 208 Color. Programska oprema Zen. Sistem leč: objektivi – 5x, 10x, 25x, 50x, 100x, okular – 10x. Možnost opazovanja v svetlem, temnem polju BF/DF (ang. bright-field, dark-field), polarizirani svetlobi in v načinu diferenčnega interferenčnega kontrasta DIC (ang. differential interference contrast).

FEG SEM opremljen s SEI in LEI detektorja sekundarnih elektronov, RBEI in RIBE detektorja povratnosipanih elektronov. Mikroskop je opremljen z EDS, WDS in EBSD detektorji.

Možnost izbire obremenitev oz. skal: 150 kg (HRC), 100 kg (HRB) in 60 kg (HRA). Maksimalna višina preizkušanca: 130 mm. Maksimalna dolžina preizkušanca: 280 mm.

Možnost izbire obremenitev – 10 g, 25 g, 50 g, 100 g, 200 g, 300 g, 500 g in 1000 g. Območje merjenja: od 5 do 3000 HV. Meritev dolžin diagonal s pomočjo merilnega okularja ali digitalno s priloženo programsko opremo. Velikost merilne mize: 100 x 100 mm. Maksimalna višina preizkušanca: 110 mm.