mikrostruktuurissa

Mikrostruktuuri kuvaa materiaalin rakennetta pienillä mittakaavoilla. Se sisältää rakeiden koon ja suuntauksen, faasien koostumuksen sekä rajapinnat ja mikroskooppiset epäjatkuvuudet, kuten dislokaatiot. Mikrostruktuuri muodostuu valmistus- ja käsittelyprosesseista, kuten valusta, valssauksesta, hitsauksesta sekä lämpökäsittelystä. Se vaikuttaa olennaisesti materiaalin ominaisuuksiin, kuten lujuuteen, muovattavuuteen, kulutuskestävyyteen ja korroosionkestävyyteen.

Mikrostrukturi vaihtelee prosessin mukaan. Teräksissä lämpökäsittely voi muuttaa ferriitin ja martensiitin määrää sekä karbidien koon ja määrän. Alumiiniseoksissa syntyy erilaisia faasijakaumia ja liukenemisia, kun taas keraameissa rakennetta hallitsevat eri kiderakenteet. Mikrostruktuurissa tapahtuvat muutokset vaikuttavat suoraan mekaanisiin ominaisuuksiin ja käyttöikään.

Mikrostruktuurin tutkimus aloitetaan metallografiasta: näytteen valmistus, kiillotus ja värjäys. Tutkimuksessa käytetään optista mikroskopiaa sekä elektronimikroskopiaa (SEM, TEM) ja EBSD-tekniikoita rakeiden koon, suuntauksen ja faasien tunnistamiseen. Lisäksi X-ray- ja neutron-diffraction antavat tietoa faasien määrästä ja jännityksistä mikrostruktuurissa. Näiden menetelmien yhdistäminen antaa kokonaiskuvan materiaalin mikrorakenteesta.

Mikrostruktuurin tunteminen on keskeistä materiaalin suunnittelussa, laadunvarmistuksessa ja käyttöikien arvioinnissa. Se mahdollistaa prosessien optimoinnin ja osoittaa mikrorakenteen muutosten vaikutukset käytön aikana.