Макроскопический исследование металлов и сплавов
Контрольная работа - Разное
Другие контрольные работы по предмету Разное
?осле этого на приготовленный макрошлиф укладывают фотобумагу и слегка и осторожно, не допуская смещения бумаги, проглаживают рукой или резиновым валиком для удаления оставшихся между бумагой и макрошлифом пузырьков воздуха, так как эти пузырьки оставляют на фотобумаге белые пятна и маскируют результаты анализа. Фотобумагу выдерживают на макрошлифе 2-3 мин.
Сернистые включения (MnS, FeS), имеющиеся в поверхностных участках металла, реагируют с серной кислотой, оставшейся на фотобумаге:
MnS(FeS) + H2SO4 > MnSO4(FeSO4) + H2S
Образующийся сероводород непосредственно против очагов своего выделения воздействует на кристаллики бромистого серебра фотоэмульсии:
S + 2AgBr > 2HBr + Ag2S.
Темные участки сернистого серебра, образующиеся на фотобумаге, указывают форму и характер распределения сульфидов.
Снятую с макрошлифа фотобумагу промывают под струей воды, фиксируют 20-30 мин в растворе гипосульфита, после чего промывают примерно 10 мин в воде и просушивают.
Если в стали и чугуне содержится повышенное количество фосфора, то он в отдельных участках, вследствие значительной ликвации, может также участвовать в реакции с бромистым серебром, образуя фосфиды серебра темного цвета.
Определение ликвации углерода и фосфора. Для этой цели используют указанный выше реактив: 85 г CuCl2 и 53 г NH4Cl (на 1000 мл воды).
Способ определения ликвации фосфора и углерода основан на неодинаковом травлении участков с различным содержанием этих элементов. Участки, обогащенные углеродом и фосфором, окрашиваются в более темный цвет. Лучшие результаты достигаются для стали, содержащей менее 0,6 % С. В стали с более высоким содержанием углерода осадок меди, выделяющийся при травлении, плохо смывается с поверхности шлифа.
. Определение неоднородности строения, созданной обработкой давлением (полосчатость). Направление волокон, созданное обработкой давлением, хорошо выявляется реактивом состава: 85 г CuCl2 и 53 г NH4Cl (на 1000 мл воды), т. к. волокна металла и особенно их пограничные участки, отличающиеся по структуре и содержанию примесей, обладают неодинаковой травимостью.
. Определение неоднородности в структуре, созданной термической и химико-термической обработкой.
А. Определение толщины закаленного слоя. Для этой цели закаленный образец ломают. Слой, получивший закалку, отличается по виду излома (более мелкозернистый, а при закалке без перегрева - фарфоровидный излом). Более точно толщину закаленного слоя определяют после шлифования образца по излому (перпендикулярно оси) и травления в течение 3 мин в 50 %-ном растворе соляной кислоты при 80 С. Закаленный слой получает более темную окраску.
Б. Определение толщины цементованного слоя. Образец после цементации и закалки, как и в предыдущем случае, ломают. Наружный цементованный и закалившийся слой имеет более мелкое зерно и при выполнении цементации и закалки без перегрева отличается матовым фарфоровидным (шелковистым) изломом. По толщине этого слоя судят о глубине цементации.
Толщину цементованного слоя можно определять более точно шлифованием места излома (перпендикулярно оси) и травлением в течение 1-2 мин в реактиве состава: 2 г Cu Cl2 2H2O и 1 мл HCl (на 100 мл спирта). Мягкая нецементованная сердцевина покроется красноватым налетом меди вследствие вытеснения ее железом из реактива, тогда как цементованный слой останется нетронутым.
Последовательность операции макроанализа
При необходимости полного макроскопического исследования и определения как нарушений сплошности металла, так и дефектов строения, целесообразно придерживаться следующей последовательности: сначала производят травление реактивом состава: 85 г CuCl2 и 53 г NH4Cl (на 1000 мл воды), являющимся общим реактивом и позволяющим выявить строение металла; полученные результаты зарисовывают или фотографируют. Затем образец снова шлифуют и определяют распределение серы по отпечатку на фотобумаге. После этого производят глубокое травление для определения нарушений сплошности и флокенов.
Макроскопический анализ стали
Макроскопический анализ стали заключается в исследованиях строения металлов и сплавов невооруженным глазом или при небольшом увеличении (до 30 раз) с помощью лупы либо бинокулярного микроскопа.
Строение металлов, определяемое макроанализом, называется макроструктурой. Макроструктуру металла исследуют на специальном образце, для изготовления которого из заготовок или деталей вырезают пластины (темплеты) толщиной 10- 50 мм. Выбранную для исследования поверхность (макрошлиф) темплета шлифуют, а затем протравливают. В зависимости от назначения и интенсивности действия различают методы глубокого травления, поверхностного травления и отпечатков. После глубокого травления макрошлиф приобретает рельефность, благодаря которой отчетливо выявляются волокнистое строение (характерное для горячекатаной стали), ликвационная неоднородность (неравномерное распределение компонентов металла при его застывании), пористость, трещины и другие дефекты. Причиной волокнистого строения горячекатаной стали являются неметаллические включения, примеси. В литом металле они в большей степени сосредоточены на границах дендритов. При горячей деформации примеси располагаются в виде строчек в направлении прокатки, вызывая анизотропию механических свойств. Характеристики пластичности и ударная вязкость, полученные при испытаниях образцов, вырезанных вдоль волокна (в направлении деформации стали), оказываются выше, чем у образцов, вырезан