Анализ макро и микроструктуры

Макроанализ применяют для изучения макроструктуры металлов.

Макроструктурой называется строение металла, видимое невооруженным глазом или через лупу при небольших увеличениях.

При помощи макроанализа можно изучать не только структуру металла, но и дефекты в виде пор, трещин, раковин, неметаллических включений.

Для проведения макроанализа из испытуемого материала вырезается образец. Необходимо выбрать наиболее характерное место вырезки образца и определить, в каком сечении будет изучаться макроструктура (вдоль или поперек направления прокатки).

Поверхность образца, подготовленная для исследования макроструктуры, называется макрошлифом.

Методика

1. Поверхность вырезанного образца выравнивают на наждачном круге.

2. Затем шлифуют на наждачной бумаге разных номеров до самых мелких.

3. После шлифования образцы протирают ватой смоченной в спирте, просушивают и травят в специальном реактиве и затем осматривают. В качестве реактива для травления сталей используют концентрированные растворы кислот (соляной или серной) или их смесей. Травление производят погружением образца в реактив, продолжительность травления 5 - 45 минут. Травление на подготовленной поверхности образца происходит неравномерно. Места скопления примесей, дефектные участки, имеющие поры, раковины, трещины травятся сильнее и эти участки кажутся темнее.

Микроанализ применяют для изучения микроструктуры металлов.

Микроструктурой называется внутреннее строение металла, наблюдаемое с помощью микроскопа (при значительных увеличениях от 50 до 2000 раз).

При помощи микроанализа можно

· изучить форму и размер зерен, из которых состоит металл;

· установить, какие изменения внутреннего строения происходят при термообработке, обработке металла давлением, сварке;

· определить структурные составляющие, имеющие разный химический состав;

· обнаружить неметаллические включения;

· определить величину обезуглероженного слоя.

Для проведения микроанализа из испытуемого материала вырезают образец и подготавливают его для исследования под микроскопом.

Поверхность образца, подготовленная для исследования, называется микрошлифом.

Методика подготовки.

Для исследования микроструктуры металла вырезают образец в поперечном или продольном направлении прокатки.

1. С помощью напильника и наждачного круга выравнивают поверхность образца.

2. Полученную плоскую поверхность шлифуют на бумаге различных номеров, при этом переходят от бумаги с боле крупным шлифовальным зерном к более мелкому до самых тонких номеров.

3. После шлифовальной бумаги остаются мелкие риски, которые удаляют полированием на станке с вращающимися кругами, обтянутыми сукном или фетром.

4. Для полирования используют специальные пасты, например, пасту с алмазным порошком. Полирование проводят до появления зеркального блеска на поверхности образца.

5. После полирования образец промывают водой, просушивают. Протирают ватой смоченной спиртом и просушивают фильтрованной бумагой.

6. Полученная после полирования зеркальная поверхность подвергается травлению, для этого образец погружают в реактив. Наиболее распространенным реактивом для травления является 2 - 4% спиртовой раствор азотной кислоты или 4% спиртовой раствор пикриновой кислоты. Продолжительность травления зависит от состава сплава, его структуры, но обычно достаточно выдержать несколько секунд.

7. После травления микрошлиф промывают водой, протирают ваткой смоченной в спирте и просушивают фильтрованной бумагой.

8. При травлении отдельные структурный составляющие растворяются с различной скоростью. Границы между кристаллами, содержат повышенный процент примесей и растворяются быстрее, поэтому на поверхности шлифа образуется рельеф. При освещении микрошлифа падающим светом на микроскопе лучи света будут по-разному отражаться от неодинаково протравившихся участков. Те из них, что протравились слабо, под микроскопом будут казаться светлее, а которые протравились сильно – темнее.