Визуализация структуры. Лекция №1. Лекция 1. Методы анализа материалов. Методы анализа материалов Структурные (Показывают строениеструктуру материалов)
 Скачать 204.25 Kb.
|
|
Лекция №1. Методы анализа материалов. Методы анализа материалов: Структурные (Показывают строение\структуру материалов). Возможные способы изучения: А. Макроскопический(Увеличение до 50 раз) Б. Микроскопический(Увеличение до 2 000 раз) В. Электронная микроскопия (Увеличение до 100 000 раз) 2. Физические ( Структура после превращений в материалах) 3. Определяющие свойства материалов(Технологический, химический и тд) Микроструктурный анализ – метод металлографического анализа, изучающий макроструктуру. Макроструктура – внутреннее строение материала, которое может быть изучено невооружённым глазом, либо про увеличении до 50 раз. С помощью микроструктурного анализа изучают: Дефекты, нарушающие сплошность металла – усадочные раковины, усадочные рыхлости, пузыри, пустоты, трещины и закаты в кованное и казанном металле, газовые пузыри в усадочных швах. Усадочные раковины и усадочные рыхлости образуются из-за изменений объёма металла в процессе кристаллизации. Объём жидкого металла всегда больше, поэтому при кристаллизации его не хватает для полного заполнения изложницы. Газовые пузыри появляются из-за уменьшения растворимости газов в жидком металле при понижении температуры. Выходящие газы остаются в твёрдом металле в виде пустот характерной овальной формы. Для выявления этих дефектов макрошлиф подвергают глубокому травлению в концентрированной соляной кислоте. Для осветления поверхности шлифы промывают сначала водой, а затем 10-15% раствором азотной кислоты. Строение литого сплава( выявление дендритной структуры). Этот вид макроанализа осуществляется методом глубокого травления. Дендриты образуются при кристаллизации жидкого металла.Первоначально образуются длинные, подобно ветви оси первого порядка, затем, перпендикулярно к ним на рёбра осей начинают кристаллизоваться оси второго порядка, на которых, в свою очередь, оси третьего порядка и т.д. В последнюю очередь кристаллизуется межосевое пространство. Объём занимаемый различными зонами кристаллизации, зависит от состава и характеристик отвода изложницы. Если тепло отводиться очень быстро и слиток не велик, зона столбчатых метолов может занять весь объем слитка. Если же отвод тепла идёт медленно, зоны столбчатых кристаллов может вообще не быть, формируются только равноосные кристаллы, т.к. скорость охлаждения во все стороны одинакова. Неоднородность строения, созданного работкой давлением. Зерна, дендриты, неметаллические включения стали – сульфиды, оксиды, нитриды и ликвационные участки, неоднородные по составу и структуре, при обработке давлением частично дробятся и вытягиваются вдоль направления деформации , образуя продольную волокнистость металла. Продольная волокнистость вызывает анизотропию свойств вдоль и поперёк волокна. Ликвацию стали. Виды ликвации: - внутриоеноритная – неравномерное распределение элементов по зерну. Оси и межкостные пространства имеют различный химический состав. - зональная ликвидация, при которой элементы располагаются неравномерно по сечению. Глубину слоя при поверхностной обработке изделия. Макроанализ даёт возможность с достаточной точностью для производственных условий определить глубину поверхностного слоя после обработки. Макроструктуру стального сварено соединения. На макрошлифе при визуальном осмотре видны структура наплавочного металла шва, зона термического влияния , а также заметны дефекты в виде пор. Поверхность излома. Изломом называют поверхность, по которой произошло разрушение образца или детали. Изломы делиться на вязкие, хрупкие и смешанные. Вязкий излом имеет матовый серый цвет, отдельных кристаллов не различается, что не позволяет судить о форме и размерах зерна. Хрупкий излом блестящий, кристаллический, с хорошо различимыми блестящими фасетками, которые образовались при разрушении путём скола. При смешанном изломе на поверхности разрушения встречаются элементы вязкого и хрупкого излома. Методы визуализации структуры
Лабораторная работа №1. Макроструктурный анализ металлов и сплавов. Цель:.Освоение методик проведения различных видов макроструктурного анализа. Ход работы: Макроструктурный анализ излома П  осле макроскопического анализа излома было выявлено, что он является хрупким. По своему внешнему виду он блестящий и кристаллический. Определение дефектов, нарушающих сплошность металла С помощью макроструктурного анализа были выявлены дефекты – усадочная раковина, газовый пузырь. Усадочная раковина образовалась в следствии изменения объёма во время кристаллизации. Газовый пузырь появился в следствии уменьшения растворимости газов в жидком металле при понижении температуры.     Усадочная раковина Газовый пузырь  Макроструктурный анализ детали.   Зона проявления серы Д  ля подготовки к макроструктурному анализу была проведена шлифовка с последующим травлением. Применили метод Баумана.После проведения данных операций на фотобумаге проявились участки неоднородности металла, а именно места скопления серы. Данная ликвация является зональной. Макроструктурный анализ сварного шва. Для подготовки к макроскопическому анализу была проведена шлифовка и травление детали(несколько раз). После данной процедуры на обрабатываемой поверхности проявились следы термического влияния и виден сварной шов. Дефектов нет, сварной шов выполнен качественно.     Сварной шов Зоны термического влияния  |