МЕТАЛЛОГРАФИЯ И ЕЕ ЗАДАЧИ

Одной из основных характеристик материалов, определяющих их жаропрочность, является стабильность их структуры и свойств при высоких температурах. Для определения характера идущих при высоких температурах структурных превращений используются методы металлографического исследования с помощью оптического и электронного микроскопов, фазового и рентгеноструктурного анализа, а также вакуумной металлографии. Задачей этого комплекса исследований является установление механизма структурных превращений и характера образующихся фаз, кинетики их развития, а также температурного интервала, в котором идут эти процессы. С этой целью образцы подвергаются выдержкам не только при рабочей, но и при других температурах, причем, как и при испытаниях на длительную прочность, максимальная длительность старения образцов должна быть не менее чем на порядок меньше ресурса работы изделия. При более высоких температурах, чем рабочая, максимальная длительность выдержки может быть соответственно уменьшена. Так, для оценки процессов старения сварных соединений, предназначенных для работы в течение 10 ч при 600° С максимальная выдержка образцов при этой температуре не должна быть менее 10 ч при 650° С не менее 3-10 ч, а при 700° С не менее 500 ч. Соответственно должны меняться и промежуточные выдержки. Для рассматриваемого случая желательно их принимать следующими при 600° С — [c.119]

Одной из основных задач, стоящих перед коррозионистами, является развитие научных исследований процессов коррозии и разработка на их основе более эффективных методов противокоррозионной защиты металлов. Для этого необходимо использование последних достижений в области экспериментальной физики, физической химии и металлографии, в частности более точных и удобных ускоренных методов определения коррозионной стойкости металлов, сплавов и их заменителей. [c.426]

Однако, фрактальный микроструктурный анализ, открывающий путь к количественной металлографии, методически пока остается сложной задачей. Это объясняет тот факт, что число работ, посвященных прямому изучению фрактальных микроструктур в металлах, очень ограничено. [c.92]

При всем многообразии перспективных направлений развития тепловой микроскопии традиционные методы и средства низко- и высокотемпературной металлографии не утратили своего значения и широко применяются в практике заводских и исследовательских лабораторий. Однако все возрастающие требования технического прогресса ставят задачу коренного совершенствования существующих средств тепловой микроскопии, прежде всего, в направлении увеличения производительности и информационной мощности установок. Известно [3], что информационная мощность любой исследовательской установки может быть определена по формуле [c.7]

Как было показано выше, методы низко- и высокотемпературной металлографии в зависимости от конкретных задач эксперимента могут быть реализованы [c.294]

Металлография является разрушающим методом исследования, благодаря чему можно анализировать любые участки сварного соединения. В зависимости от задач конкретного исследования могут быть выбраны различные направления резки при приготовлении шлифа. [c.8]

Необходимо отметить, что первоначальные задачи металлографии были значительно расширены после введения некоторых новых методов идентификации (рис. 3.74). [c.397]

Основной задачей металлографии является исследование структуры металлов и сплавов. Поверхности образцов для такого исследования обычно приготовляются путем резки, шлифовки, полировки и травления. Для исследования оптических свойств или поверхностных реакций используются другие операции, такие, как катодное распыление, испарение или скалывание. [c.347]

Едва ли не самым трудным в технике электронной микроскопии является приготовление и работа с достаточно тонкими образцами для исследования на просвет. Поскольку множество металлографических задач включает исследование полированной и протравленной поверхности, потребовалось развитие методик приготовления реплик, прозрачных-для электронов и передающих в каждой точке структуру поверхности. Первоначальная подготовка образца (т. е. полировка и травление) в основном такая же, как и для световой металлографии следует учесть, однако, что фазы, различающиеся по цвету, но не по рельефу поверхности, не могут быть удовлетворительно дифференцированы электронным микроскопом. [c.380]

За период, охватывающий более двух десятилетий, основным направлением развития высокотемпературной металлографии является создание научных основ для решения одной из важнейших задач, определяющих дальнейший прогресс техники — проблемы прочности конструкционных материалов с учетом вида нагружения и служебной температуры. Как известно, разрыв между значениями теоретической прочности и практическими величинами реальной прочности металлов достигает нескольких порядков. Весьма заманчивым является использование этого скрытого ресурса прочности для повышения эксплуатационных свойств материалов, что обеспечивало бы существенное снижение габаритов, веса и стоимости самых различных машин и инженерных сооружений. [c.6]

Задачей на ближайшие годы в области аппаратостроения для дальнейшего развития высокотемпературной металлографии является совершенствование выпускаемых установок, снабжение их более совершенными микроскопами. Необходимо также создание новых установок, позволяющих, в частности, проводить исследования механизмов деформации и разрушения материалов при отрицательных температурах. Исследования при температурах —60-i-—50° С представляют большой интерес для получения данных о поведении материалов, используемых в работе в условиях Сибири и на Дальнем Севере снижение температуры образцов до близкой к О " К важно для оценки свойств материалов, применяемых в космической технике. [c.10]

В последнее время была предложена [2, 3, 4, 7 ] метастабиль-ная диаграмма состояния сплавов Fe—С—Si, которая, в отличие от старых ее вариантов, учитывает существование в этой системе железокремнистого карбида. Так как наличие последнего в структуре может оказать существенное влияние на процесс графитизации, в данной работе была поставлена задача исследовать методом высокотемпературной металлографии структурные и фазовые изменения при графитизирующем отжиге белого чугуна с различным содержанием кремния. [c.48]

Вопрос о тонкой структуре аустенита представляет большой интерес для теории и практики термической обработки. Однако электронномикроскопические исследования структуры аустенита проведены только на охлажденных до комнатной температуры образцах высоколегированных сталей, где "у-фаза не распадается при охлаждении [6]. Электронномикроскопические исследования аустенита в высокотемпературной области, требующие применения техники высокотемпературной металлографии, не проводились. В связи с этим в настоящей работе была поставлена задача разработать методику изучения тонкой структуры аустенита в сталях при высоких температурах. Хорошие результаты дала методика термического испарения . [c.96]

В статье приведен краткий обзор развития методов высокотемпературной металлографии. Дана сравнительная оценка некоторых отечественных и зарубежных установок для высокотемпературных металлографических исследований. Определены основные перспективные задачи в области совершенствования методики экспериментирования и применяемой аппаратуры. [c.162]

Для решения задачи можно использовать <нигу М. В. Мальцева Металлография цветных сплавов (Металлургиздат, 1960). [c.349]

Развитие металлографии, получившей в начале XX в. широкое распространение на основе положений, установленных еще в 1868 г. гениальным русским ученым Д. К. Черновым, дало возможность литейщикам решить эту задачу. [c.46]

Даже самые совершенные реплики могут передать только топографию металлической поверхности, но не внутреннюю структуру. Иногда это составляет единственную цель работы, однако основной задачей металлографии является исследование внутренней структуры металлов. При использовании любого из описанных методов приготовления реплик особенно сложным является предварительное травление, в результате которого локальные изменения химического или кристаллографического характера должны преобразоваться в изменения топографии. Поэтому нетрудно понять тот большой интерес, который проявляется к экстракционным репликам. В отличие от реплики, являющейся просто отпечатком поверхности, в случае экстракционных реплик, извлеченные репликой выделения сохраняют [c.48]

Одна из наиболее трудных задач состоит в из.адерении количества продуктов реакции после отжига, поскольку желательно ограничить полную толщину реакционной зоны величиной приблизительно 2 мкм. В большинстве исследований были использованы методы оптической металлографии. Наиболее важен в этих работах этап приготовления образцов, так как необходимо получить плоскую поверхность шлифа и избежать появления ступеньки между твердым волокном и значительно более мягкой матрицей. В каждой лаборатории принята своя методика приготовления микрошлифов, но, по-видимому, основные условия состоят в следующем необходимо избегать излишнего нажатия при полировании и следует создавать хорошую опору для края образца в опрессовочном материале или использовать специальный держатель, Шмитцем и Меткалфом [38] разработана методика косых сечений, которая была использована в последующих исследованиях. Для определения местного увеличения в направлении скоса был использован расчет конического сечения разрезанного наискось волокна. Этот метод пригоден для толщин менее 0,3 мкм и становится не столь надежным при больших толщинах из-за ошибок, вызванных отсутствием плоскостности сечения. Электронная ]микроскопия с использованием метода реплик оказалась не впол- [c.103]

Создание перспективных оптических систем с повышенной разрешающей способностью для тепловой микроскопии и, в частности, разработка объективов с большим рабочим расстоянием непосредственно связаны с развитием зеркальной и зеркально-линзовой оптики. Как известно [23], преимущество зеркально-линзовых объективов перед обычными линзовыми объективами заключается в том, что у них так называемый передний отрезок может более чем в четыре раза превышать фокусное расстояние, что позволяет по-новому решать ряд конструктивных задач проектирования оптических систем для средств высокотемпературной металлографии, для приборов локального микроспектрального анализа и других устройств. [c.95]

Научно-организационная деятельность И. С. Курнакова не ограничилась соаданивм перечисленных институтов и руководством ими. Замечательный исследователь и педагог, он активно участвовал в общественной жизни страны. По его инициативе еще в 1899 г. была создана Русская металлографическая комиссия, в задачи которой входило объединение отечественных металлографов, организация научных исследований и пропаганда достижений науки о строении металлов и сплавов. Большое участие принимал Курнаков в работах Русского физико-химического и Русского технического обществ. Он возглавлял ко-миссрш по важным научным проблемам, часто выступал с докладами. Ученый вошел в инициативную группу по [c.163]

В области химико-термической обработки большой вклад внесён в исследование и внедрение различных методов газовой цементации. Низкотемпературное газовое цианирование инструментальных сталей, разработанное отечественными заводами,—один из весьма эффективных методов повышения стойкости режущего инструмента. Советскими учёными также разработаны и применены новые методы нагрева при термической обработке — нагрев токами высокой частоты, нагрев токами промышленной частоты, нагрев в электролите,— позволяющие весьма рационально и экономично разрешать чрезвычайно сложные задачи современного машиностроения. Отечественная наука и практика рационализировали режимы термической обработки чугуна (сверхускоренный отжиг ковкого чугуна, изотермическая закалка серых чугунов и др.). Особенно большие работы проведены в области металлографии, термической обработки цветных металлов и сплавов. [c.476]

В 50—70-х годах XIX в. в самостоятельную дисциплину, тесно связанную с инструментоведением, оформляется теория оптических инструментов, с помощью которой на основе достижений в расчетах оптических систем, разработке теории аберраций и технологии оптического стекла стали успешно решать задачу установления оптимальных условий для получения правильного изображения наблюдаемого объекта, подобного ему по геометрическому виду и по распределению яркости. Именно в этот период немецкий ученый К. Ф. Гаусс, отказавшись от понятия идеальной оптической системы, разработал методику расчета оптических систем с учетом толщины оптических деталей, положенную в основу современных оптических расчетов. Именно в этот период были разработаны и внедрены в производство прогрессивные методы варки оптического стекла с заданными свойствами. В значительной степени быстрому развитию точного приборостроения способствовало создание ряда оптических инструментов, предназначенных для сборки, юстировки и контроля точных приборов в процессе их изготовления и эксплуатации. Новая отрасль — металлография позволила применять при изготовлении приборов металлы, удовлетворяющие определенным механическим (повышенная твердость, незначительный износ), физическим (малый коэффициент расширения, иногда отсут- [c.360]

При изучении морфологической картины образования аустенита и его структуры ценную информацию дает метод высокотемпературной металлографии в сочетании с избирательным окислением. При обычном методе вакуумного травления, несмотря на четкий рельеф, образующийся на поверхности образцов, не удается идентифицировать а- и 7-фазы в меж-критическом интервале. Это объясняется примерно одинаковыми скоростями испарения атомов обеих фаз. В сочетании же с избирательным окислением эту задачу удается решить. В pesynbTate взаимодействия с кислородом на участках а-фазы вследствие ее большей химической активности возникает окисная пленка большей толщины, чем в местах образования аустенита. В результате а- и 7-фазы приобретают разную окраску и становятся легко различимыми. Этот метод в сочетании с электронномикроскопическим анализом рельефа, формирующегося в результате вакуумного травления, позволяет получить сведения и о субструктурных особенностях высокотемпературных фаз. [c.60]

В работах [9, 10, 127] сформулирован принцип фрактального анализа микроструктур материалов, в основу которого положена теорема Рамсея. Согласно этой теореме, любое достаточно большое множество чисел или точек (элементов структуры) обязательно содержит высокоупорядоченную структуру. Это означает, что любую структуру, содержащую достаточно большое количество элементов, можно рассматривать как мультифрактал, составленный из конечного числа вложенных друг в друга самоподобных структур. Однако фрактальный микроструктурный анализ, открывающий путь к количественной металлографии, методически пока остается сложной задачей. Это объясняет тот факт, что число работ, посвященных прямому изучению фрактальных микроструктур в металлах, очень ограниченно [126, 128 и др.]. [c.76]

Механическая обработка выполняется обычно с помощью шлифовальной бумаги с уменьшающейся величиной зерна абразива (по крайней мере вплоть до ООО) с последующей полировкой на материи с нанесенным на нее подходящим абразивным порошком (AI2O3, MgO или алмазной пудрой). Техника полировки различна для различных металлов и отчасти зависит от задач наблюдения так, для сохранения твердых хрупких включений или в случае мягких металлов, таких, как свинец, висмут и т. п., требуются специальные методы полировки. В настоящей главе мы не будем давать детальное их описание, поскольку этот материал очень хорошо изложен в ряде стандартных учебников металлографии, например Келя [53], Гривса и Райтона [441, а также во многих оригинальных статьях, например [74, 81] ). [c.347]

В практике количественной металлографии уделяют большое внимание точности различных методик, используемых для. измерения и расчета действительных параметров пространственного строения металлов. Разработаны различные приборы и аппараты разной степени сложности и автоматизации для получения и регистрации соответствующих данных. В настоящее время выпускают автоматические приборы, из которых. следует отметить вычислительное устройство, анализирующее изображение Кван-тимет . Устройство сконструировано по модульному принципу (отдельные узлы-модули предназначены для выполнения определенных задач, что позволяет легко изменять специализацию прибора). На этом приборе можно измерять число, площадь, длину, периметр любых особенностей изучаемого объекта, а также длину среднего пересекающего отрезка, определять особенности формы и оптическую плотность исследуемого объекта. Прибор может работать как в проходящем свете, что важно для анализа частиц, находящихся в смазке, так и в отраженном. В конструкции используют специальное сканирующее устройство высокой разрешающей способности, применена новейшая логическая схема. Полученные прибором результаты могут быть выданы в различном виде от табулированных столбцов до перфорированных карт для быстрого ввода их в вычислительное устройство. [c.60]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...