Mikrostrukturi

Mikrostruktuur on materjali sisemise korralduse kirjeldus mikroskoopilisel skaalal, tavaliselt nanomeetritest kuni mikromeetriteni. See hõlmab terade suurust ja suunda, faaside jaotust, piire, defekte (dislokatsioonid, vakantsid) ning lisandeid või porosust. Mikrostruktuuri koost ja jaotus määravad materjali makroomadused ja tööiga, sealhulgas tugevuse, kõvaduse, sitkuse, väsimiskindluse ning termilise ja elektrilise juhtivuse.

Mikrostruktuur tekib või muutub koostise ja töötlemise tulemusena. Erinevad koostised ja töötlusprotsessid—kuumutamine, jahutamine, deformatsioon ja lisandid—mõjutavad terade suurust ja orientatsiooni, faaside olemasolu ning nende jaotust.

Mikrostruktuuri uuritakse mitmete meetoditega: optiline mikroskoopia, skaneeriv elektronmikroskoopia (SEM), transmissaalne elektronmikroskoopia (TEM), EBSD (electron backscatter diffraction), röntgendifraktsioon (XRD) ja 3D tomograafia. Need meetodid annavad teavet terade suuruse ja orientatsiooni, faaside jaotuse ning defektide korralduse kohta.

Näited: terases võib aeglase jahutuse korral tekkida ferrit-pearliidi mikrostruktuur, kiirem jahutamine aga tekitada martensiiti. Faaside ja lisandite kontrolli kaudu saab parandada tugevust ja vastupidavust ning muuta kulumise omadusi.

Kokkuvõttes on mikrostruktuur keskne mõiste materjaliteaduses, millel on otsene mõju materjalide käitumisele ning mida saab mõjutada koostise ja töötlemise parameetrite kaudu.