Металлографические методы испытаний

Металлографические методы испытаний

• Способ испытания металлических тканей При изучении строения металлов различают макромолекулярные структуры-структуру металлов, видимую невооруженным глазом, и микроструктуру-структуру металлов, определяемую металлографическим методом, то есть микроскопическую структуру. Исследование макроскопической структуры металла макроскопическая структура металла позволяет невооруженным глазом наблюдать поверхность специально подготовленных образцов (продольные или поперечные макрогривы (темплеты) или трещины). Это позволяет контролировать большую поверхность и улучшать качество металла и качество изделий в нем после различных видов технологических процессов, таких как литье, обработка давлением, сварка, термическая и химико-термическая обработка.

Макроанализ, как правило, является не окончательным, а предварительным этапом в изучении структуры металлов. Вы можете выбрать эти области. Определить его можно путем изучения макроскопической структуры металла: 1)нарушения сплошности металла: усадка, разрыхление, пористость, пузырьки и оболочки, подкорковые пузырьки, Межкристаллитные; 5) Обработка давлением, структура или химические свойства металла после термической, термомеханической или химико-термической обработки;6) неоднородные типы трещин: хрупкие, легко ломающиеся, НАФТА, каменная стружка и др. 69А Пять. Д Е Рис. 3.1 типы дефектов макроструктуры: а-центральная пористость; б-точечная жидкость; в-родовая пятнистая жидкость; г-краевая пятнистая жидкость; д-площадь ликвации; е-субкристаллическая жидкость; ж-субкристаллическая пена;

ж-общая пятнистая жидкость- Рис 3.2. Структура макроса: литая сталь (поперечное сечение слитка); Б-выкованная часть; к-отрезок части от свернутой Людмила Фирмаль

тали Для риса. 3.1-3.3 указаны также некоторые из указанных выше дефектов макроструктуры, характерной макроструктуры литой стали (сечение слитка) и кованых деталей. Рис 3.3. Трещины образца: o нафталин; B-St 71большее значение для нормального макроанализа — это правильный выбор признаков для исследуемого участка детали или для участка разрушения. Как правило, для контроля качества металлов количество, размер образцов, место их резки и другие условия отбора проб оговариваются в стандартах и технических условиях на отдельные металлические изделия. Макросекции управляющей поверхности (предварительно вытравленные летучие мыши,

шаблоны планов или рашпили). Готовая поверхность должна быть гладкой, без работы закалки и Пригова. Темплеты травят специальными реагентами для выявления структуры и дефектов макроструктуры. Для выявления макроструктуры многих марок стали используют высокотемпературный (60-80 ° С) 50% раствор соляной кислоты. Темплеты травят в течение 5-45 минут до четкой идентификации макроструктуры. Для исследования переломов поперечных или продольно срезанных образцов производят разрез, затем положение надреза на прессе или корпусе разрушают. Для этого используются исследования тонкой структуры металлов оптическими микроскопами, электронными микроскопами и ионными микроскопами.

• Оптическая микроскопия. В световом микроскопе изображение формируется в отраженном свете(рис. 3.4) современный оптический микроскоп использует увеличение от 100 до 2500 раз. С их помощью можно различать структурные компоненты и фазы размером не менее 0,2 мкм. Большинство металлургических исследований с использованием оптического микроскопа основаны на использовании светового поля (вертикального) освещения. Для дополнительного усиления контраста используются другие виды освещения: метод Рис 3.4. Схематический вид микроскопа I-объект исследования; D-увеличение фактического перевернутого изображения; 1″ — увеличение воображаемого изображения объекта; 2-объектив; 3-окуляр; 4-глаз наблюдателя; F, f и Fm-фокусное расстояние Семьсот двадцать семь

Наклонное освещение, метод освещения темного поля, исследование поляризованного света, метод фазового контраста, метод интерференционного контраста, дифференциальная контрастная система (система Номарского). Изучение микроструктуры обычно начинается с рассмотрения специально подготовленного образца (шлифа), который не травится, то есть в виде после полировки и промывки. В этом случае можно исследовать неметаллические включения, мелкие поры, некоторые структурные компоненты, характерные для большого количества сплавов (например, графит в сером чугуне). Количество и распределение неметаллических включений определяется путем сравнения наблюдаемого изображения на пластине со стандартным масштабом при увеличении в 100 раз. После этого проводится травление шлейфа. Реагенты для травления подбираются в зависимости от состава исследуемого сплава и исследовательского проекта.

Микроскоп делится на переносной и стационарный. Людмила Фирмаль

Портативный микроскоп использован для того чтобы рассмотреть поверхность металла продукта сразу(без резать образец). Фиксирующий микроскоп делится на вертикальный и горизонтальный. Общим для всех является самая верхняя позиция в таблице объектов. Металлургические микроскопы имеют достаточно сложные приборы, в том числе станки, оптику (линзы, окуляры), системы освещения и фотографическое оборудование. Микроскопы МИМ-7, МИМ-8, «Неофот-21» наиболее широко используются в научно-исследовательских и заводских лабораториях. Микроскопическое исследование специально подготовленных образцов, формы, размера, распределения фазовых и неметаллических включений, размера зерен, области щелочности, структурных особенностей, таких как дислокации с использованием травильных ям для изучения микроструктуры металлов и сплавов в различных температурных

условиях разработано несколько типов микроскопов. С их помощью можно наблюдать рост зерен в металле при нагреве, фазовые превращения, процессы спекания, поверхностные явления. Имеется устройство, позволяющее деформировать нагретый образец и дающее возможность наблюдать процессы скольжения, двойникования, релаксации, фазовых переходов, которые происходят внутри материала образца. Электронная микроскопия. Электронные микроскопы используют очень коротковолновые электронные пучки, а не оптические электронные пучки. Это позволяет изучать объекты размером до 0,2-0,5 Нм. Харрис, 3,5. как работает трансмиссионный электронный микроскоп. В электронной микроскопии используются два принципиально различных вида электронной микроскопии: просвечивающая электронная микроскопия (Тэм) и сканирующая электронная микроскопия (РЭМ). Наиболее распространенный Пэм позволяет увеличить исследуемый

объект до 10В. схема первого ТЭМ была такой же, как и у оптического микроскопа с двумя линзовыми системами(рис. 3.5). Принцип работы Пэм заключается в следующем: полученный таким образом электронный пучок проходит через объект R после того, как он сфокусирован конденсатором C. электроны, проходящие через объект, за исключением поглощенных и рассеянных электронов, собираются O-линзами, количество которых зависит от топографии, состава или структурных нарушений объекта. Затем изображение объекта R проецируется через окуляр P на флуоресцентный экран или фотопластинку. В настоящее время ТЭМ с использованием трех линзовых систем используется фиг. 3.6). Дополнительные промежуточные линзы, расположенные между объективом и офтальмологической линзой, не только позволили получить очень большие увеличения, но и позволили

устранить многие проблемы (например, в результате современная ТЭМ дает возможность наблюдать и анализировать практически все особенности строения на атомном уровне). Использование просвечивающих электронных микроскопов оказывает решающее влияние на механизмы мартенситного превращения, формирование современных представлений о распаде пересыщенных твердых растворов., Это схема электронного микроскопа высокого пропускания риса 3,6 Зернограничная микроструктура; процесс пластической деформации, трещинообразования и рекристаллизации, проявление структуры радиационного повреждения, тонкая химическая неоднородность и др. Растровая электронная микроскопия (РЭМ)

широко применяется в современной металлографии. Увеличение REM достигает 104-10 倍 раз. Он имеет неоднородную и распределенную структуру. Из- С помощью РЭМ исследована структура эвтектических смесей и эвтектических смесей, а также размер, форма и распределение дисперсных частиц во второй фазе. Рэм обладает широкими возможностями для изучения порошков и композитов на различных стадиях их изготовления. Ионный микроскоп увеличение ионного микроскопа составляет 10°или более. Изображение микроскопа Иона сформировано используя ионизированный гелий, образец тонкий провод с сильно уточненным концом. С помощью этого метода возможность различать отдельные атомы,

расположенные на поверхности металла, изучать поверхностную диффузию, обнаруживать отдельные вакансии, интерстиции, дислокации и изучать состояние границ зерен, возможность получать информацию о дефектах в структуре кристаллических решеток, делает ионный микроскоп уникальным прибором. В этом методе наиболее тщательно изучен тугоплавкий металл. Рентгеновская дифракция (x-ray diffraction) этот метод основан на взаимодействии рентгеновского излучения с электронами вещества, в результате чего возникает рентгеновская дифракция (длина волны 0,02-0,2 Нм). Рентгеновская дифракционная решетка особенно широко используется для изучения кристаллической структуры материала, так как она образована дифракционной решеткой для рентгеновского излучения.

Прикладной частью рентгеноструктурного анализа является идентификация фаз по их кристаллическим структурным параметрам. Это важно при исследовании многокомпонентных и многофазных металлических сплавов. RSA также используется для определения различных типов дефектов кристаллической структуры (дисперсия микрокристаллизации и блочная структура, дислокации, дефекты упаковки и др.) в реальных материалах. Проанализируйте текстуру металла, а также атомную структуру частично упорядоченного некристаллического материала (например, металлического стекла). Для качественного и количественного анализа методом рентгеновской дифракции используются специальные камеры и дифрактометры. В современном отечественном рентгеновском дифрактометре с регистрацией и измерением дронов общего назначения типа с анализируемой дифракционной линией (отражением)

интенсивности пропорциональной (газовой), сцинтилляционной или полудифракционной 76 обеспечивает установку и подсчет угла дифракции с точностью 0,01-0,005°. Для установления наличия определенной фазы в сплаве с помощью дифрактометров регистрируют несколько характерных отражений. Путем сравнения значений относительных интенсивностей этих отражений и межфазных расстояний исследуемых веществ с аналогичными характеристиками, приведенными в справочнике, был определен химический состав исследуемой фазы. Рентгеноспектральный микроанализ (РСМА) РСМА-это метод рентгеновского излучения, возбуждаемого электронным пучком, сфокусированным на пучке с энергией 1-50кэв диаметром около 1 мкм. Измеряя длину волны и интенсивность характерного рентгеновского излучения относительно интенсивности эталона, можно определить, какие элементы и какие величины существуют

в исследуемых Микровольтах. Рентгеновский спектроанализатор (электронный микрозонд) состоит из следующих основных элементов: 3.7): 1) электронно-оптическая система для получения концентрированного электронного пучка (электронная пушка и электронная линза); 2) рентгеновский лазер для измерения длины волны и интенсивности возбужденной характеристической рентгеновской линии. В зависимости от задач, решаемых методом RSA, можно проводить анализ объекта исследования или по основным пунктам, Рис. 3.7 метод рентгеновского макроанализатора: 1 нить накала; 2 цилиндра венельта; 3 диска; 4 конденсаторные линзы;5 источников света;6 окуляров;7 линз объектива;8 линзовых отражателей;9 детекторов излучения; 10 рентгеновских детекторов. Харрис 3.8.

Распределение элементов в области включений сложного состава, х800: 1-Изображение во вторичном Электроне;2-распределение церия;3-изображение в поглощенном Электроне; 4-распределение магния. Сканированием по выбранной прямой линии или по площади сечения микрочипа. Точечный анализ позволяет количественно оценить каждый данный элемент с достаточной точностью. При непрерывном анализе вдоль выбранной прямой линии полуколичественных данных об изменении концентрации элемента, которая определяется в диффузионной зоне (покрытие, сварка и др.). Его можно получить в зонах, имеющих градиент концентрации. Полуколичественная кривая с определенным фоном, соответствующим среднему распределению исследуемых элементов, и полуколичественная кривая с числом

импульсов, соответствующим градиентам концентрации исследуемых элементов. Анализ путем сканирования по площади щели обычно совмещают с получением изображения характерного рентгеновского излучения. Это позволяет получить наглядную картину распределения элементов в выбранном участке линии, что позволяет увеличить ее до 2000 раз. Качественные результаты, полученные в этом случае, позволяют аппроксимировать состав Это 78 диффузных областей сложных включений, таких как выделения вдоль границ зерен. (Инжир. 3.8). RSMA-это дифференциальный (локальный) метод. Он может быть использован для получения информации о составе отдельных частиц, границ, или микрочастиц. Однако метод RSMA предполагает

предварительные металлургические исследования структурных неоднородностей (включений, структурных компонентов, границ зерен, переходных зон и др.).).) Будет обнаружен. Детальное изучение этих неоднородностей методом RSMA возможно только после получения предварительной информации о возможной природе и типах изучаемых неоднородностей. Тогда применение RSMA является наиболее эффективным.

Смотрите также:

Методические указания по материаловедению

Испытания механических свойств	Факторы, определяющие характер разрушения
Испытания долговечности	Наклеп и рекристаллизация