Методы исследования структуры металлов.

Макроанализ.Этим методомопределяется макроструктура, т.е. структура металла или сплава, видимая невооруженным глазом или при небольших увеличениях, не превышающих 10-кратных.

При исследовании макроструктуры можно выявить:

а) дефекты слитка: трещины значительной величины, величину и форму усадочных раковин и рыхлостей – газовые пузыри, неметаллические включения;

б) неравномерное распределение отдельных примесей, входящих в состав стали (ликвация);

в) расположение волокна в поковках, прокате и т.д.

Макрошлифы изготовляют следующим образом. Из исследуемого металла или сплава вырезают образец, отшлифовывают одну из поверхностей, а затем травят эту поверхность реактивами (серной, соляной и другими кислотами). Поверхность травленого шлифа рассматривают при небольшом увеличении. Для определения химической неоднородности, т.е. неравномерного распределения в металле серы и фосфора, бромосеребряную фотобумагу смачивают 5-процнетным раствором серной кислоты, просушивают до удаления остатков кислоты и плотно прижимают к отшлифованной поверхности. Места, богатые серой, дадут на бумаге более темные отпечатки.

Микроанализ. Микроанализвыявляет структуру металла или сплава, видимую при большом увеличении – до 3500 раз, а в электронные микроскопы в десятки тысяч раз. Эта структура называется микроструктурой (Рис.12.).

При исследовании микроструктуры можно выявить:

а) наличие неметаллических включений;

б) величину, форму и расположение зерен;

в) отдельные структурные составляющие сплава;

г) различные микродефекты (волосовины, трещины, раковины);

д) качество термической обработки, глубину закалки, цементации, азотирования и др.

для изучения микроструктуры применяют микрошлифы, изготовленные тонким шлифованием и полированием. После полирования шлифы травят. Для травления чугуна и стали, служит 4-процентный раствор азотной кислоты в спирте, для травления алюминиевых сплавов – 0,5 – процентный раствор фтористой кислоты в воде.

а б

Рис.12.Микроструктуры: а – алюминиевой бронзы;