ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Микроанализ с использованием ультрафиолетового излучения из "Металловедение Издание 3 " Исследование структуры методом оптической микроскопии, предложенное П. П. Аносовым в 1831 г., широко используется для исследования металлов и для технического контроля в промышленности. [c.52] Это объясняется тем, что между структурой металла, видимой в оптическом микроскопе, и многими его свойствами существует достаточно определенная, хотя и качественная связь. Результаты микроанализа позволяют в ряде случаев понять и объяснить причины изменения свойств сплавов в зависимости от изменения химического состава и условий обработки. [c.52] Применение белого света позволяет наблюдать структуру металла при общем увеличении от нескольких десятков до 2000— 3000 раз. Однако полезное увеличение, определяемое условиями дифракции света, как будет показано, не может быть выше 1500 раз. При таком увеличении можно обнаружить элементы структуры размером до 0,2 мкм, что в большинстве случаев меньше размеров многих фаз, присутствующих в сплавах. Это позволяет успешно применять метод оптической микроскопии для наблюдения структуры многих металлических сплавов. [c.52] Выбор увеличения в пределах, допускаемых оптическим микроскопом, решается в зависимости от структуры сплавов. В одних случаях нет необходимости (и даже нецелесообразно) применять большие увеличения для других сплавов изучение структуры при большом увеличении является необходимым. [c.52] На рис. 24 показана микроструктура шарикоподшипниковой стали после окончательной термической обработки, т. е. в состоянии, в котором эта сталь имеет высокую твердость и износоустойчивость, необходимую для готовых шарико- или роликоподшипников. [c.53] Как правило, микроанализ проводят сначала при небольшом увеличении, а затем в завпсимости от строения обнаруживаемой структуры и целей исследования — при больших увеличениях. [c.55] Чистые металлы и однофазные сплавы (твердые растворы) имеют в литом состоянии характерную дендритную структуру, а после пластической деформации и отжига, приводяшего металл в равновесное состояние, структура состоит из сравнительно одинаковых по форме зерен (равноосных полиэдров). На рис. 26 показана микроструктура меди, а на рис. 23 — однофазной латуни после литья, обработки давление.м и отжига. [c.55] Избыточная фаза, кристаллизующаяся из жидоксти, имеет обычно форму крупных зерен или дендритов это связано с ростом избыточной фазы в процессе застывания сплава в интервале температур между ликвидусом и солидусом (рис. 31). [c.57] На рис. 33 показана двухфазная структура, полученная в результате перитектической реакции. Округлые участки представляют собой фазу а, образованную в начале кристаллизации, а область вокруг этих участков — фазу р, полученную в результате перитектической реакции. [c.59] Определение структуры перитектики представляет больше затруднений, чем определение других многофазных структур, поскольку в условиях охлаждения сплавов, применяемых на практике, перитектическая реакция, как происходящая на поверхности раздела фаз, обычно не протекает до конца. [c.59] На рис. 34 показана микроструктура тройного сплава системы РЬ — В — 5п, соответствующего по составу линии двойных эвтектик. Такой сплав не имеет избыточной фазы на фотографии видны участки с более дифференцированной структурой (двойная эвтектика), расположенной в основной, менее различимой металлической массе, представляющей выделения тройной эвтектики. [c.59] Микроанализ выявляет структуры сплавов в неравновесном состоянии, в котором многие сплавы применяются в технике это позволяет судить о превращениях и свойствах жидких сплавов. [c.60] Однако микроанализ, обнаруживая в закаленной стали характерное внешнее игольчатое строение мартенсита (см. рис. 35), отличающее его от других структурных составляющих стали, не позволяет определить природу этой фазы. [c.61] Микроанализ не позволяет также характеризовать структуру неравновесного сплава в тех случаях, когда избыточные фазы еще не отделились от основной фазы (т. е. остаются сопряженными или когерентносвязанными) или когда выделения избыточной фазы являются чрезвычайно мелкими (субмикроскопически-ми), т. е. не могут быть обнаружены при данной разрешающей способности микроскопа. В частности, это относится к процессам, происходящим при старении или низком отпуске закаленного сплава. Данные о структуре таких сплавов дает электронная микроскопия и рентгеновский анализ. [c.61] Способ обработки сплава резко влияет на его структуру и свойства. С помощью микроанализа можно определять, каким образом изготовлен изучаемый сплав (или деталь), какой предварительной обработке он подвергался. В частности, микроанализ позволяет определить, находится ли сплав в литом состоянии или он подвергался обработке давлением и какое влияние оказала пластическая деформация на его структуру. [c.61] На рис. 36 показаны микроструктуры однофазной латуни в состоянии после литья и после обработки давлением и отжига. Отчетливо видно дендритное строение твердого раствора в литом состоянии и полиэдрическое — после дальнейшей обработки. Свойствл латуни при этом также изменяются пластимиость латуни, показанной на рис. 36, б, выше, чем приведенной на рис. 86, о.. [c.61] Во многих случаях микроанализ проводят параллельно с макроанализом.. Как было отмечено (стр. 38), макроанализ характеризует строение металла на больших участках (например, по всему сечению), а микроанализ — лишь на отдельных участках, выявляя при этом подробности структуры. На рис. 37, а показано распределение неметаллических включений в катаной углеродистой стали отчетливо видно, что они вытянуты вдоль направления прокатки. [c.62] Если некоторые виды неметаллических включений и, в частности, сернистого марганца имеют не вытянутую форму, а округленную и даже полногранную форму, то это может быть признаком отсутствия предварительной деформации металла, т. е. в этом случае металл, по-видимому, находится в литом состоянии. [c.62] микроанализ позволяет отчетливо определить, подвергался ли сплав холодной деформации и находится ли он в наклепанном (упрочненном) состоянии или он был подвергнут последующему отжигу (рекристаллизация) для снятия наклепа. На рис. 38 показана структура низкоуглеродистой стали после холодной деформации, а на рис. 39 — после рекристаллизации. Можно отчетливо видеть изменение формы и размера зерна, вызванное рекристаллизацией. [c.62] Изменение химического состава сплава, находящегося в рав-новесном состоянии, вызывает также п изменение количественно го соотношения отдельных фаз и структурных составляющих Микроанализ позволяет определить количество фаз и структурных составляющих в двойных равновесных сплавах применяя правило отрезков (правило рычага), можно сравнительно точно определять химический состав сплава. Этот способ широко при меняют для примерного определения содержания углерода в отожженной стали (см. с. 271), количества кислорода в литой меди (по количеству эвтектики Си—СигО) и т. д. [c.67] Вернуться к основной статье