Изучение структуры металлов

Механические свойства металлов и сплавов в основном пред­определяются их структурным строением. По структурному строе­нию заготовки можно судить о ее качестве, определить условия предварительной обработки (литье, обработка давлением, сварка, термическая или химико-термическая обработка). Рассмотрим ос­новные способы определения структуры металлов и сплавов.

Макроскопический анализ - заключается в изуче­нии строения металла невооруженным глазом или при увеличе­нии (через лупу) до 30 крат. При таком анализе можно исследо­вать большую поверхность детали (заготовки). Чаще всего макро­анализ является предварительным исследованием структуры ме­талла. Он отличается простотой и доступностью, не требует зна­чительных средств и времени. Этим способом используются для вы­явления пористости металла, ликвации (неоднородности по химическому составу, структуре, неметаллическим и газовым включениям), пузырей, трещин, по­слойной кристаллизации, остатков усадочной раковины, рыхло­ты, расслоения, обезуглероживания и науглероживания поверх­ности, газовых пузырей, флокенов неметаллических включений, раскатанных трещин, остатков окалины, шлифовочных трещин, направления воло­кон при обработке давлением и т. д.

Микроструктурный анализ заключается в иссле­довании структуры материалов при больших увеличениях с по­мощью микроскопов. Размер увеличения зависит от цели иссле­дования и структуры сплавов. В одних случаях большие увеличе­ния нецелесообразны, в других, наоборот, являются необходи­мыми.

Увидеть под микроскопом какую-либо структуру можно толь­ко в том случае, если металл содержит различные составляющие, различающиеся по своим оптическим свойствам. Для того чтобы на поверхности шлифа проявилось расположение мел­ких кристаллов (зерен), ее необходимо протравить (углеродистые стали и чугуны протравливают 2-4 % -ным раствором азотной кис­лоты в этиловом спирте.

а — оловянистая бронза после прокатки и отжига; б — сталь с содержанием 0,4 % углерода (темные участ­ки — перлит, светлые — фер­рит); в — серый чугун (свет­лые участки — феррит, тем­ные — графит)

Рисунок 2.12 - Микрострукту­ра