Mikrostruktuuri

Mikrostruktuur on materjali sisemine organiseering, mida saab uurida mikroskoobiga. See hõlmab terade suurust ja nende orientatsiooni, faaside jaotust ning defektide paiknemist ning võimaliku poorsuse esinemist. Mikrostruktuuri omadused, nagu terade piiride olemus ja faaside koosseis, mõjutavad märkimisväärselt makroomadusi.

Terad ehk kristallilised piirkonnad moodustavad mikroskoopilise maastiku; nende suurus, orientatsioon ja terade piirid määravad tugevuse ning plastilise deformatsiooni käitumise. Faaside erinevus ja nende jaotuvus, koos ladestunud pretsipitatsiooniga, võivad muuta kõvadust ja vastupidavust. Defektid, nagu dislokatsioonid ja porosus, mõjutavad plastilist deformatsiooni.

Mikrostruktuuri kujundatakse töötlemise teel: sulatus ja kristalliseerimine, soojus­töötlus (kuumutamine, vananemine, rekrystallisatsioon) ning mehaaniline töötlus (valtsimine, külm töö). Need protsessid võivad terade suurust ja suunda ning faaside jaotust muuta.

Omadused ja mõju: Hall-Petch seos näitab, et väiksem terasuurus tavaliselt suurendab tugevust, kuid võib vähendada sitkust. Mikrostruktuur mõjutab kõvadust, kulumiskindlust ning korrosioonikindlust ning on seetõttu oluline materjali kasutusvõimaluste hindamisel.

Uurimine ja karakteriseerimine: optiline mikroskoopia, skaneeriv elektronmikroskoopia (SEM), transmissiooni elektronmikroskoopia (TEM), EBSD ja röntgendifraktatsioon (XRD) annavad teavet terade suuruse ja jaotuse, faaside koostise ja piiride struktuuri kohta.

Mikrostruktuur peegeldab materjali ajaloo ning otseselt juhib selle toimivust ning on seetõttu keskne mõiste materjaliteaduses ja tehnikatööstuses.