Оглавление:
Понятие о методах исследования строения и свойств сплавов
- Концепция метода исследования структуры и свойств сплавов Успешное развитие машиностроения и смежных отраслей привело к развитию структуры и свойств металлических сплавов и других материалов при изготовлении различных изделий из конструкционных материалов и из них. Разработка этих методов зависит от надежности эксплуатации используемого материала, причин возникновения отказов и аварий, остаточного ресурса вязкостно-прочностных характеристик материала изделия в процессе эксплуатации, а также структуры конструкционного материала.
На сегодняшний день существует множество различных методов изучения металлов. Все они могут быть разделены на теоретические и экспериментальные. В теории, например, для получения информации о равновесном состоянии, а также о структуре и свойствах сплавов, представляющих интерес после их термической обработки, следует отметить, что анализ соответствующих диаграмм состояния (диаграммы содержат информацию
о возможности проведения определенного вида термической обработки).) Людмила Фирмаль
Большинство методов исследования являются экспериментальными, основанными на результатах анализа наблюдаемых результатов строения металла или его испытаний, проведенных несколькими методами. Поскольку связь между структурой и природой давно замечена, в основе всех методов исследования лежит причинно-следственная связь между структурой и природой. Исторически сложилось так, что первый метод макроскопического исследования возник при наблюдении за исследуемым изделием или вырезанным из него образцом-простым глазом или глазом.
Если этот метод имеет опыт и соответствующие навыки, определите качество металла по внешнему виду изделия или шаблона, состоянию его поверхности, явным дефектам. Наблюдая за темплетами, отполированными и вытравленными специальными методами, можно обнаружить различные внутренние дефекты металла: 70 оценивают поры, оболочки, включения неметаллических включений, особенно вредных примесей, а также характер структуры (волокнистой или зернистой).
- Визуально качество металла оценивается по типу разрушения специального образца, например образца, разрушенного при ударном испытании на изгиб или аналогичного, и это исследование называется фрактографическим. Осмотр поверхности разрушения по виду разрушения судят о вязкости или хрупкости металла. Мат-волокнистая трещина показывает вязкость, хрустящая кристаллическая трещина показывает хрупкость. В трещинах мелкие или крупные пучки металла(так называемые сланцы и расслоения) могут свидетельствовать о его плохих металлургических качествах и низкой прочности.
Важную информацию о структуре металла наблюдают с помощью специально подготовленной (полированной и травленой) оптики и электронных микроскопов. Оптический микроскоп позволяет различать структуру металлических конструктивных элементов размером не менее 0,2 мкм (200 Нм). Их полезное увеличение составляет до 1500-2000 раз. Существует два типа электронных микроскопов: Тип передачи (TEM) и тип растра (REM). Исследование Пэм основано на протекании электронов через фольгу исследуемого металла. В результате неравномерного рассеяния электронов объектами на экране ТЭМ формируется тонкая структура (в отличие от тонкой структуры, заданной оптическим микроскопом) разрешение Пэм составляет до 0,2-0,5 Нм,
что позволяет различать очень мелкие детали в структуре металлов, в том числе дислокации и другие элементы дислокационных структур (например, упоры). Людмила Фирмаль
Работа РЭМ основана на вторичной эмиссии электронов поверхностью разрушения, в которую направлен сканирующий (непрерывно движущийся вдоль нее) поток первичного электрона. Разрешение REM немного ниже, чем разрешение PEM-25-30 Нм. С помощью РЭМ решаются те же задачи, что и с помощью Пэм, и в частности с изучением тонких особенностей строения трещины (микротрещины). Особенности строения атома исследовались методом рентгеновской дифракции. Этот тип анализа основан на дифракции рентгеновских лучей рядом атомов в кристаллической решетке. Характеристики распределения примесей и компонентов сплава (в том числе легирующих элементов стальных зерен) позволяют обнаружить рентгеноспектральным анализом (РСМА). RSMA основана на определении химического состава микродомена на специально подготовленном микроскопе.
Разрешение составляет порядка нескольких микрометров. Этот метод может быть успешно использован для изучения процесса фазового разделения сплавов, особенно дендритного ожижения. 71. при физических методах исследования металлы подвергаются тепловому, электрическому или магнитному воздействию, о результате которого судят на основании особенностей их строения и свойств. В основе этих методов давно известно о зависимости физических свойств металлов от изменения их структуры при различных воздействиях, в том числе механических и тепловых. Интересным методом определения структурно-фазового превращения в сплавах является степень расширения. Э
то основано на изменении объема (т. е. размера) образца в процессе фазового превращения (например, расширитель задает начало и конец превращения перлита в аустенит) эти структуры имеют разные удельные объемы (перлит имеет больше), поэтому с началом распада аустенита длина образца увеличивается. Наиболее распространенным и визуально информативным является метод испытания механических свойств, в том числе метод уродливого Марковца-Матюнина (см. Главу 2). И, наконец, самым надежным и достоверным результатом будет полномасштабное испытание детали или готового изделия в условиях эксплуатации специально созданного стенда (стендовое испытание).
Смотрите также:
Методические указания по материаловедению
| Диаграмма состояния железо — углерод | Виды двойных сплавов |
| Классификация углеродистых сталей | Диаграммы состояния двойных сплавов и характер изменения свойств в зависимости от состава сплавов |
