Ответы на вопросы ЛР 1. Контрольные вопросы к лабораторной работе 1 Макроскопический анализ металлов и сплавов
 Скачать 20.6 Kb.
|
|
Ответы на контрольные вопросы к лабораторной работе №1 «Макроскопический анализ металлов и сплавов» Петров Сергей Иванович ТЭБ 2011 1. Что представляет собой метод макроскопического анализа металлов? Макроанализ - это способ исследования металлов и сплавов, осуществляемый невооруженным глазом или при небольшом увеличении (до 30 раз) с помощью лупы. Видимую при этом структуру металла называют макроструктурой. 2. Каких видов бывают изломы деталей? Изломы бывают: Вязкими; Усталостными; Хрупкими. Вязкий излом - это результат разрушения металла после пластической деформации. Хрупкий излом - это результат разрушения металла без заметной деформации. Усталостный излом - поверхность раздела, возникающая при усталостном разрушении объекта. 3. Какое влияние оказывают размеры зерен кристаллического строения на склонность металла к разрушению? Механические свойства сталей с мелкозернистой структурой более высоки, чем с крупнозернистой. 4. Каков характер излома детали при воздействии знакопеременных или пульсирующий нагрузок? Усталостный излом. 5. Что называется макрошлифом? Макрошлиф представляет собой часть исследуемого металла, подвергнутого специальной подготовке. 6. Какова технология изготовления макрошлифа? Она состоит в выравнивании напильником подлежащей обследованию поверхности и шлифовании ее наждачной бумагой. При необходимости шлиф травят реактивами (кислотами, щелочами или растворами солей), которые по-разному растворяют или окрашивают различные по составу или ориентации части металла. Например, обычные стали травят реактивом Гейна (8% CuCl2, 5%NH4C1, 87% Н2О). Режим травления: время 30-90 с, температура 18-24 °С. Во время травления протекает реакция: CuCl2+Fe→Cu+FeCl2. ↓ Налет меди удаляют тампоном под струей воды. 7. Что называется ликвацией? Химическая и структурная неоднородность сплава. 8. Как определяется ликвация серы? С целью выявления наличия ликвации серы и определения характера ее распределения выполняется проба металла на серу. Она осуществляется по следующей методике. 1) Бромосеребряную фотобумагу засвечивают и помещают на 5...10 мин в 5%-ный раствор серной кислоты. Эмульсионный слой фотобумаги при этом насыщается серной кислотой. 2) Макрошлиф обезжиривается и укладывается на стол подготовленной поверхностью вверх. 3) На подготовленную поверхность макрошлифа укладывается фотобумага эмульсионной стороной; валиком осуществляется ее прикатка к шлифу в течение 25-30 мин, но не менее 7-8 мин. В результате взаимодействия сернистых соединений FeS и MnS макрошлифа с серной кислотой протекают следующие реакции: FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑; MnS+ H2SO4=MnSO4+H2S↑. Образующийся сероводород взаимодействует с бромистым серебром эмульсионного слоя фотобумаги, что приводит к образованию сернистого серебра Ag2S: H2S+2AgBr=Ag2S+2HBr ↓ Ag2S проявляется на фотобумаге в виде темно-коричневых точек и пятен, которые отражают места расположения серы в металле. 4) Сняв фотобумагу с макрошлифа, промывают ее водой и фиксируют, т.е. на 10...15 мин кладут в закрепитель. 5) Отпечаток на серу промывают и сушат. Полученный фотоотпечаток, являющийся документальным отражением характера распределения сернистых соединений в конкретном макрошлифе, позволяет сделать заключение о качестве металла, из которого изготовлен данный шлиф. 9. Как зависит качество металла от характера распределения в нем серы? Согласно нормативным документам, в зависимости от количества и характера распределения серы в металле последний характеризуется как: - высококачественный – серные включения распределены равномерно, общее содержание серы не превышает допустимых величин; - качественный – прямая ликвация серных включений или очаговая (междендритная) ликвация с ориентацией к центру сечения; - обыкновенного качества – очаговая ликвация без ориентации или с ориентацией к периферии, если количество пятен не больше нормы; - брак – ликвация к периферии сечения и очаговая без ориентации или с ориентацией к периферии, если количество точек больше нормы по техническим условиям на данную деталь. 10. Каковы особенности макроструктур образцов, изготовленных по различным технологиям (литьем, штамповкой, наплавкой и т. д.)? Исследование образцов позволяет определить форму и расположение зерен в литом металле; волокна (деформированные кристаллы) в прокатанном металле, поковках и штамповках; химическую неоднородность сплава (ликвацию), вызванную процессом кристаллизации или созданную термической или химикотермической обработкой (цементация, азотирование и т. д.). На них также четко выявляются металл сварного шва и наплавленных участков, зоны сплавления и термического влияния. 11. Каков должен быть характер взаиморасположения волокон в прокатанном металле и максимально действующих на него усилий? Волокна должны располагаться вдоль действующей силы. |