Основні відомості про мікробудову - раздел Высокие технологии, ПРАКТИКУМ Технологія машинобудування Мікроаналіз — Це Дослідження Структури І Вад Металів На ...
Мікроаналіз — це дослідження структури і вад металів на мікрошліфах за допомогою мікроскопа за великих збільшень. Методом мікроаналізу визначається якість металу (забрудненість неметалічними включеннями, оксидами, сульфідами), розмір і форма зерен, склад та кількість різних фаз, характер їх видалень, наявність перегрівання й перепалювання, глибина насичення металу іншими елементами, наявність міжкристалічної корозії та багато іншого.
Мікроаналіз складається з таких етапів: виготовлення мікрошліфів, їх травлення для встановлення структури й вивчення мікрошліфів під мікроскопом.
Виготовлення мікрошліфів починається з вирізання зразків із виробів, підготовлених для дослідження. Згідно з поставленим завданням дослідження вибирається місце вирізання зразків та площина шліфа. Під час вирізання й наступної обробки зразків не допускається нагрівання металу, яке може викликати зміни його структури. Зразки маркуються, і в журналі записуються дані про місце їх вирізання.
Основними операціями виготовлення мікрошліфів є їх шліфування та полірування. Для зручності роботи розміри зразка (сторона куба, діаметр і висота циліндра) пропонується брати 10–12 мм. Шліфування зразків виконують наждачним папером із різним розміром зерна. Шліфування вручну проводиться в такій послідовності: найгрубіший папір №60–80 кладуть на скло, а зразок притискують рукою до шліфувального паперу заторцьованою стороною й водять ним в одному напрямі до усунення шорсткості. Після цього беруть папір наступного номера і продовжують шліфувати у напрямку, перпендикулярному до штрихів, що залишилися від попереднього шліфування. Це продовжується доти, поки шорсткість не зникає. Поверхню зразка змивають водою перед поліруванням.
Полірування шліфів виконують на полірувальних верстатах, диск яких обтягнутий замшею, фетром, м'яким сукном або оксамитом та змочений розчином суміші гасу з абразивним матеріалом, наприклад оксидом хрому (пастою ГОИ). Полірування на крузі 3–5 хв. Полірування вважається закінченим, якщо шліф має дзеркальну поверхню. Поліруючи, зразок потрібно притискувати всією поверхнею шліфа і періодично повертати. Слід запобігати завалам країв шліфа. Це важливо, особливо при вивченні структури поверхневого шару, наприклад, установлюючи якість та глибину азотування.
Щоб запобігти завалам країв шліфа, зразок перед шліфуванням закріплюють у пристрої чи заливають розплавленою сіркою, епоксидною смолою або легкоплавким сплавом на основі олова у спеціальному тримачі. Наступна обробка зразка виконується разом із тримачем. Після полірування зразки змивають водою, спиртом та висушують фільтрувальним папером.
Травлення мікрошліфів виконують із метою виявлення структури металу. Під мікроскопом на непротравленому шліфі видно графіт у сірих чавунах, можна побачити також неметалічні включення в інших сплавах. На поверхні шліфа після травлення утворюється мікрорельєф — виступи і западини.
Для травлення мікрошліфів використовують різноманітні реактиви:
1) для сталей та чавунів:
а) 4-відсотковий розчин HNO3 в етиловому спирті;
б) 4-відсотковий розчин пікринової кислоти у спирті;
2) для алюмінієвих сплавів:
а) 0,5-відсотковий розчин HF у воді;
б) 1% HF + 2,5% НNО3 + 1,5% НСl + 95% Н2О;
3) для мідних сплавів:
а) 3-відсотковий розчин FeCl3 в 10%-му розчині НСІ;
4) для бабітів і магнієвих сплавів:
а) 2–4- відсотковий розчин HNO3 в етиловому спирті.
Травлячи, зразки занурюють у фарфорові чашечки з реактивом або протирають ватним тампоном, змоченим відповідним розчином. Час травлення інколи складає всього кілька секунд. Далі шліф промивають водою, спиртом та промокають фільтрувальним папером. Потім шліф розглядають під мікроскопом і визначають якість структури. Якщо необхідно, шліф протравлюють додатково або переполіровують і травлять знову. Мікроаналіз шліфів виконують за допомогою металографічних мікроскопів.
Металографічний мікроскоп дозволяє розглядати при збільшенні непрозорі об'єкти у відбитому світлі. У цьому його основна відмінність від біологічних мікроскопів, у яких розглядається тіло в пучку променів. Оптична схема металографічного мікроскопа складається з об'єктива, окуляра та допоміжних елементів — дзеркала, призми, діафрагми, системи для освітлення й фотографування тощо (рис. 2.1). Загальне збільшення мікроскопа дорівнює добутку збільшень об'єктива та окуляра. Збільшення об'єктів складає 9–95, а окулярів — 2–25.
Збільшення мікроскопа визначається за формулою
де d1 - роздільна здатність ока людини;
d - максимальна роздільна здатність оптичної системи, що визначається з умови
де α - довжина хвилі (для білого світла α = 0,6 мкм);
n - коефіцієнт відхилення (для повітря n = 1, для кедрової олії n = 1,5);
- половина кута розкриття пучка світла, що входить у лінзу об'єктива (нерідко ).
Отже, виходить, що максимальна роздільна здатність мікроскопа при сухому об'єктиві складає
а при роботі з імерсійним об'єктивом (із кедровою олією) ≈ 0,2 мкм. Відповідно максимальне корисне збільшення визначається так:
Загальне збільшення мікроскопа можна перевірити дослідним шляхом за допомогою об'єкт-мікрометра, який має вигляд дзеркальної лінійки із ціною поділки шкали 0,01 мм. Якщо замість шліфа на предметному столику мікроскопа перед об'єктивом установити об’єкт-мікрометр, після наведення різкості в окулярі чітко буде видна сітка його поділок.
До складу мікроскопа належать окуляри з масштабною лінійкою, ціна поділки якої дорівнює 1 мм. Сумістивши поворот окуляра шкали об'єкт-мікрометра й окуляра, можна встановити, скільки поділок шкали об’єкт-мікрометра укладається в обумовлену кількість поділок шкали окуляра. Тоді друге значення слід поділити на перше і, збільшивши результат у 100 разів, одержимо загальне збільшення мікроскопа.
Нехай 10 поділок шкали окуляра відповідають п'яти поділкам шкали об'єкт-мікрометра. Загальне збільшення мікроскопа буде складати . Аналогічно за допомогою шкали на матовому склі фотографічного пристрою визначають збільшення при фотографуванні структури. Якщо на матовому склі немає міліметрової шкали, то дозволяється користуватись короткою лінійкою або штангенциркулем.
Вимірюючи лінійні розміри елементів структури (діаметр зерен, глибину азотування), корисно визначити спочатку ціну однієї поділки шкали окуляра за допомогою об'єкт-мікрометра. Для цього кількість суміщених поділок шкали об'єкт-мікрометра потрібно розділити на кількість поділок шкали окуляра. Одержаний результат потрібно помножити на 10 і матимемо ціну однієї поділки шкали окуляра в мікрометрах.
Полтавський національний технічний університет... імені Юрія Кондратюка...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Основні відомості про мікробудову
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
ПРАКТИКУМ
із дисципліни «Технологія конструкційних матеріалів та матеріалознавство»
для студентів механічних спеціальностей
7.09.02.02 «Технологія машинобудування»,
7.09.02.14 «Пiд
Основні відомості про макробудову
Металографія — це вчення про макро- і мікроструктуру. Основним завданням металографічного аналізу є дослідження структури та вад металу.
Метод дослідження структури ме
Злам чавунних зразків
1. Сірий чавун. Більша частина вуглецю в сірому чавуні знаходиться у вигляді включень у графіт (пластинчатий графіт), тому такий чавун у розломі має темно-сірий колір. Дефектів у зломі нема.
V. Злом стальних зразків
Стальні зразки 10×10 мм після випробування на ударну в’язкість (KCU).
1. Крихкий металічний злом, світлий, майже блискучий, видно величину зерна.
2. Вязко-крихкий розлом. Св
Запитання для самоперевірки
1. У чому сутність макроаналізу і його призначення?
2. Які види аналізу використовуються в техніці?
3. Що визначається в процесі аналізу зломів?
4. Види зломів та їх особ
Порядок виконання робота
1. Вивчити технологію виготовлення мікрошліфів.
2. Виконати шліфування й полірування зразків.
3. Вибрати потрібний реактив і протравити шліф.
4. Визначити якість мікрошлі
Запитання для самоперевірки
1. Які завдання розв'язують за допомогою мікроаналізу?
2. Яка послідовність виконання мікроаналізу?
3. Опишіть порядок шліфування та полірування зразків.
4. Чому не дозво
Основні відомості про структуру сталей у зрівноваженому стані
Структура у зрівноваженому (відпаленому) стані визначається вмістом вуглецю і показана на діаграмі стану «залізо-вуглець» (рис. 3.1), на якій суцільними лініями зображено діаграму «залізо-цементит»
Порядок виконання роботи
1. Вивчити під мікроскопом при збільшенні в 110–140 разів мікроструктуру заліза та вуглецевих сталей із різною кількістю вуглецю (від 0 до 1,3%).
2. Замалювати структури, що вивчаються, в
Запитання для самоперевірки
1. Назвіть одно- і двофазні структурні складові в залізовуглецевих сплавах.
2. Схарактеризуйте ферит, аустеніт, цементит, графіт, перліт та ледебурит.
3. Подайте класифікацію залі
Основні відомості про структуру чавунів
Чавуни — це залізовуглецеві сплави із вмістом вуглецю більше 2,14%. Вуглець у чавунах залежно від хімічного складу, швидкості охолодження у процесі кристалізації є в складі цем
Запитання для самоперевірки
1. Дайте визначення чавуну.
2. Назвіть види чавунів.
3. Білі чавуни, їх різновиди, структура та властивості.
4. Назвіть умови одержання білого чавуну.
5. Схаракт
Основні положення щодо визначення критичних точок сталі
Знання про критичні точки сталі потрібні для розуміння перетворень, що виникають у сталі під час нагрівання й охолодження; для визначення температур термічної обробки в сталі та гарячій обробці тис
Сутність методу пробних гартувань
Складається із загартування зразків досліджуваної сталі в широкому діапазоні температур, починаючи нижче від критичної точки Ас1, (наприклад, з 680°С) і вище від критичних точок (наприкл
Порядок виконання роботи
1. Одержати комплект зразків вуглецевих сталей, які потім загартувати у воді за різних температур (за таблицею 5.1). Час нагрівання під загартування визначити за вказівками лабораторної роботи № 6.
Порядок виконання роботи
1. Бригада студентів одержує комплект зразків заданої марки сталі для визначення режиму термічної обробки. Температура нагрівання під гартування доевтектоїдної сталі tг. = Ас3
Запитання для самоперевірки
1. Сутність та призначення термообробки.
2. Види термічної обробки сталі.
3. Відпалювання, його призначення, види та режими.
4. Нормалізація сталі, її призначення та режи
Порядок виконання роботи
1. Вивчити за плакатами й літературою мікроструктуру сталей із різним умістом вуглецю після повного та неповного відпалювання, після відпалювання з перегріванням, сфероїдоутворюючого відпалювання,
Запитання для самоперевірки
1. Опишіть умови для одержання зрівноваженої структури сталі.
2. Схарактеризуйте режими відпалювання вуглецевих сталей.
3. Які структури утворюються у відпаленій сталі?
4
Основні відомості про прогартовуваність сталі
Прогартовуваність — здатність сталі одержувати в результаті гартування структуру мартенситу (або мартенситу і троститу) й відповідну їй високу твердість на потрібну глибину за
Порядок виконання роботи
1. Визначити прогартовування циліндричного зразка заданої марки сталі об'ємним способом. Для цього:
а) навести на торцевій поверхні підготовленого зразка лінію діаметра тонко загостреним о
Запитання для самоперевірки
1. У чому сутність прогартовування сталі?
2. Яке практичне значення прогартовуваності сталі в техніці?
3. Від чого залежить прогартовуваність сталі?
4. Наведіть приклади
Основні відомості про відпускання сталі
Загартування сталі — це не кінцева операція термічної обробки. Після гартування у виробах виникають великі внутрішні напруження, зумовлені нерівномірністю охолодження за терміч
Порядок виконання роботи
1. Одержати комплект свіжозагартованих зразків із вуглецевої або легованої сталі заданої марки.
2. Виконати відпускання зразків 1-5 протягом 30 хв за температури відповідно 100, 200, 400,
Запитання для самоперевірки
1. Чим характеризується стан свіжозагартованої сталі?
2. Сутність та призначення відпускання сталі.
3. Схарактеризуйте види і режими відпускання.
4. Особливості та призна
Основні відомості про гартування сталі
Загартування — здатність сталі одержувати потрібну твердість після термообробки. Основним елементом більшості вуглецевих та низьколегованих сталей, що визначають її структуру і
Порядок виконання роботи
1. Одержати комплект зразків вуглецевих сталей із різним умістом вуглецю. Визначити температуру нагрівання сталей під гартування і час витримки за заданої температури.
2. Нагріти зразки пі
Основні відомості про цементацію сталі
Хіміко-термічна обробка (ХТО) — один із найефективніших методів підвищення надійності та довговічності машин і механізмів, істотно збільшує твердість поверхневого шару д
Порядок виконання роботи
Для визначення якості цементації запропонованих деталей потрібно:
1) макро- і мікроаналізом установити ступінь насичення поверхні деталі вуглецем та глибину цементованого шару;
2)
Запитання для самоперевірки
1. Сутність ХТО і її види.
2. З якою метою виконується ХТО?
3. Схарактеризуйте елементарні процеси ХТО.
4. У чому сутність цементації, для чого вона виконується?
Основні відомості з термообробки алюмінієвих сплавів
Деформовані алюмінієві сплави поділяють на дві групи: термічно незміцнені та зміцнені.
До першої групи відносять чистий алюміній, а також сплави системи Al-Mn і Al-Mg.
Порядок виконання роботи
1. Виміряти твердість на комплектах зразків із різних термічно зміцнених алюмінієвих сплавів, підданих повному циклу зміцнювальної термообробки (загартуванню та старінню) і загартованих із різних т
Запитання для самоперевірки
1. Класифікація алюмінієвих сплавів за способом їх зміцнення.
2. На якому явищі засноване гартування алюмінієвих сплавів?
3. Як змінюються структура і властивості сплавів за гарту
Порядок виконання роботи
1. Вивчити за діаграмою стану можливий фазовий склад алюмінієвих і мідних сплавів.
2. Розглянути класифікацію, хімічний склад, структуру, властивості, маркування й використання сплавів на
Запитання для самоперевірки
1. Наведіть класифікацію алюмінієвих сплавів.
2. Як розрізняють за кількістю фаз термічно зміцнені алюмінієві сплави?
3. Як визначається присутність перепалу в сплавах?
4
Основні відомості про види корозії
Корозією називається руйнування металів і сплавів у результаті хімічної та електрохімічної дії навколишнього середовища.
Хімічна корозія відбуваєт
Порядок виконання роботи
Студенти діляться на ланки, кожна з яких одержує прилад, корозійне середовище і зразок.
Отримавши завдання, студенті повинні:
1) підготувати зразки для дослідження: зачистити їх п
Запитання для самоперевірки
1. Сутність корозії металів.
2. Чим відрізняється електрохімічна корозія від хімічної?
3. Схарактеризуйте механізм електрохімічної корозії.
4. Види корозії за характером
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
- половина кута розкриття пучка світла, що входить у лінзу об'єктива (нерідко 
).
. Аналогічно за допомогою шкали на матовому склі фотографічного пристрою визначають збільшення при фотографуванні структури. Якщо на матовому склі немає міліметрової шкали, то дозволяється користуватись короткою лінійкою або штангенциркулем.
Новости и инфо для студентов