ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Методы изучения строения металлов из "Металловедение " Существует много разнообразных способов, при помощи которых изучают кристаллическое строение металлов. Они могут быть разделены на два вида к первому относятся методы изучения внутреннего строения кристаллов, ко второму — методы изучения внешних форм кристаллов. [c.36] Внутреннее строение кристаллов, т. е. расположение атомов в криста.1-лической решетке, изучают посредством рентгеноструктурного анализа, использующего рентгеновские лучи. [c.36] Вследствие малой длины волны рентгеновские лучи не отражаются от поверхности, а проникают внутрь вещества. Под действием электромагнитного поля этих лучей электроны атомов приводятся в колебательное движение. [c.36] Колеблющиеся электроны являются источником электромагнитных волн, так называемых рассеянных лучей, распространяющихся во все стороны. Можно считать, что эти волны исходят из центра атома. Вследствие правильного расположения атомов в кристалле рассеянные лучи взаимодействуют между собой в одинх направлениях усиливают друг друга, в других — гасят. Если по направлению потока этих лучей расположить фотопластинку, то в направлениях усиления лучей возникнут пятна или кольца. [c.36] В 1913 г. Ю. В. Вульф (1863—1925 гг.), а затем не-сколько позже В. Брэгг и В. Брэгг показали, что эту интерференционную картину — рентгенограмму (рис. 17) — можно истолковать как результат интерференции лучей, отраженных от отдельных параллельных атомных плоско--стей. [c.36] На этом основании определяются расстояния между атомами, а также и характер расположения атомов в пространстве (т. е. тип кристаллической решетки и ее параметр). [c.36] Различные приемы рентгеноструктурного анализа позволяют перейти к оп-ределенню структурных особенностей (размер блоков, размер зерна, степень гекстурованности, наличие напряжений и др.). Размеры, форму и взаимное расположение кристаллов изучают металлографическими методами. [c.37] Для рассмотрения микрощлифов при исследовании микроструктуры металлов применяют специальные микроскопы, в которых луч от источника света, отражаясь от шлифа проходит через объектив и окуляр, давая соответствующее увеличение. [c.37] На рис. 19 приведена структура металла при увеличении в 100 раз, так называемая микроструктура. Иногда требуется рассмотреть более грубые детали структуры — конгломераты отдельных более или менее однородных зерен и т, д, В этом случае после глубокого травления шлиф рассматривают глазом (или при помощи лупы). Выявленная таким образом структура называется макроструктурой (а шлиф— макрошлифом) (см. ниже рис. 30, 32). [c.37] Системы линз, расположенные около шлифа и глаза наблюдателя. [c.37] Этот расчет показывает, что в оптическом микроскопе мы не увидим кристаллик, размер которого меньше 0,4—0,6 мкм, какое бы большое увеличение не применяли . Отсюда практически на оптическом микроскопе изучают и фотографируют структуру при увеличении не более чем в 1000—1500 раз, при этом самая маленькая частица, которая в нем различима, имеет на изображении размер 0,4—0,6 мм. Полученное изображение можно укрупнить и размер видимых частиц станет больше, но новых деталей в структуре при этом не выявляется. [c.38] Для изучения дисперсных структур, а также тонких деталей грубых структур (границы зерна, блочное строение и т. д.) в металлографии применяют электронный микроскоп. [c.38] В качестве освещения в электронном микроскопе использован электронный луч. Как видно из приведенной формулы, разрешающее расстояние определяется длиной волны. [c.38] Обычно поступают следующим образом. После приготовления микрошлифа на его поверхность наносят слой вещества (лак, углерод, кварц и т. д.) очень малой толщины. Образуется слепок, с большой точностью воспроизводящий рельеф шлифа (рис. 20). Затем слепок снимают со шлифа и помещают в электронный микроскоп. В тех местах, где слепок толще (в местах разницы в глубине травления), электроны рассеиваются сильнее и таким образом выявляется граннца между отдельными структурными составляющими сплава и границами зерен. Вещество, которое наносят на поверхность. [c.39] Обычно полезное увеличение электронного микроскопа составляет величину порядка 5000—20000 раз, т. е. электронный мироскоп дает юлезное увеличение примерно в 10 раз большее, чем оптический. [c.39] В последнее время под электронным микроскопом изучают тонкие пленки исследуемого металла, в той или иной степени прозрачные для электронного луча. В этом случае разрешающая способность электронного микроскопа близка к величине межатомных расстояний. [c.39] Каким бы методом ни исследовали структуру металлов, следует всегда помнить, что изучается разрез какого-то объема. Круглые в разрезе кристаллы имеют, следовательно, в действительности шаровидную или цилиндрическую форму. Сетка вокруг кристалла, выявленная в плоскости, есть в действительности сечение оболочки. [c.39] С помощью метода микроскопического анализа с применением оптического или электронного микроскопа можно получить много данных о строении сплавов. Однако он не выявляет, равномерно лн распределяются атомы веществ, входящих в состав сплава. Так, например, сплав, структура которого показана на рис. 21,а, представляется совершенно однородным. [c.39] На рис. 21,6 приведена микрорадиограмма того же металла, что и на рис. 21,0. Из снимка видно, что углерод (при выплавке был введен радиоактивный углерод) распределился неравномерно, преимущественно по границам зерна. [c.39] Вернуться к основной статье