HomeСвойства металла › Методы изучения структуры металлов и сплавов

Методы изучения структуры металлов и сплавов

Методы изучения структуры металлов и сплавовСтруктурой называют строение металлов и сплавов в виде мелких обособленных частиц, имеющих форму зерен, дендритов, пластинок или других характерных составляющих. Многие свойства металлов и сплавов (например, прочность, пластичность) зависят от структуры материалов.

 

Различают макро- и микроструктуру металлов и сплавов:

Макроструктура — строение металлов или сплавов, видимое невооруженным глазом или при небольшом увеличении под микроскопом до 40 раз. Микроструктура — строение металлов или сплавов, видимое с помощью металлографического микроскопа. Назначение макроструктуры. Макроструктуру изучают двумя способами: по излому образца или на макро-шлифах.

Излом образцов — наиболее простой способ исследования структуры металлов и сплавов. По излому обычно определяют крупность зерна и взаимное расположение дендритов в металлах и сплавах. Как правило, чем крупнее зерно, тем ниже механические свойства металлов.

 

Макрошлиф-специальный образец, который изготовляют следующим образом.Из крупной поковки заготовки или слитка вырезают образец в виде пластины (темплет). Затем одну из плоскостей шлифуют и полируют на станках. После чего отполированную поверхность подвергают травлению специальными реактивами, которые по-разному вступают в химическое взаимодействие с каждой структурной составляющей металла.

 

В результате испытания каждая структурная составляющая имеет определенный оттенок черно-белого цвета. По этим оттенкам определяют форму и расположение зерен и дендритов в структуре отливок, волокон или деформированных зерен в поковках и прокате. Кроме того, можно увидеть невидимые невооружейным глазом дефекты, возникающие при технологической обработке изделия, — трещины, запутавшиеся в металле пузырьки воздуха или другого газа, всевозможные неметаллические включения, химическую неоднородность сплава.

 

Изучение микроструктуры.

Для изучения микроструктуры изготовляют металлографический шлиф, представляющий собой образец материала произвольной металлографический формы, плоскосмть сечения которого шлиф, находится в пределах от 2 до 6 см2. Образец вырезают холодным способом из заготовки, поковки или детали. Одну из плоскостей микрошлифа шлифуют, затем полируют до зеркальной поверхности. Отполированный шлиф промывают, сушат и обезжиривают. Подготовленный микрошлиф рассматривают с помощью металлографического микроскопа, дающего увеличение до 2000 раз, и определяют неметаллические включения, мелкие трещины.

 

Чтобы выяснить микроструктуру, обезжиренный шлиф подвергают травлению специальными реактивами, действие и назначение которых такое же, как и при изучении макроструктуры. В качестве реактива применяют: для углеродистых сталей и чугунов — 4%-ный раствор азотной кислоты в этиловом спирте, для медных сплавов—8%-ный аммиачный раствор хлористого кальция, для алюминиевых сплавов — 0,5%-ный водный раствор фтористой кислоты.

 

После травления структуру шлифа рассматривают с помощью металлографического микроскопа. Лучи света от электрической лампы накаливания 4 через призму 3 направляются в увеличительную сменяемую линзу, называемую объективом 2. Проходя через объектив, лучи света направляются под некоторым углом к обработанной поверхности шлифа 1, отражаются от нее под тем же углом, еще раз проходят через объектив, в результате чего получается увеличенное изображение.

 

После объектива лучи света проходят через вторую призму 5 и через увеличительную сменную линзу, называемую окуляром 6, в которую непосредственно наблюдается структура. От оптических параметров объектива и окуляра зависит увеличение микроскопа. Меняя объективы и окуляры, выбирают необходимое увеличение микроскопа.

Наряду с металлографическим применяют электронный микроскоп, который дает увеличение до 100 ООО раз и более.

Article Global Facebook Twitter Myspace Friendfeed Technorati del.icio.us Digg Google StumbleUpon Eli Pets

Comments are closed.