Методы микроскопического исследования металлов

Методы микроскопического исследования металлов [c.26]

Количественная металлография (стереометрическая металлография) — система методов микроскопического исследования, позволяющих количественно оценить геометрические параметры пространственного микроскопического строения металлов и сплавов. Методы количественной металлографии отличаются от методов обычной (классической) металлографии следующим [c.487]

Реплики для электронномикроскопического изучения покрытий из окиси алюминия и двуокиси циркония приготавливались с тех же мест, откуда снимались рентгенограммы. Использовались двухступенчатые отпечатки первичный отпечаток выполнялся на специальной пластиковой пленке. При снятии первичного отпечатка мельчайшие частицы исследуемого материала, находившиеся на обратной стороне слоя покрытия и поверхности металла, закреплялись на пленке. Вторичный отпечаток приготавливали методом напыления углерода. Для повышения контраста отпечатка применялось оттенение напылением металлического палладия. Реплики обрабатывались в ацетоне для растворения первичного отпечатка, затем в растворе фтористоводородной кислоты для растворения мельчайших частиц исследуемого материала, закрепившихся на первичном отпечатке. Микроскопические исследования проводились на электронном микроскопе ЕМ 1-2 при увеличении [c.241]

Начальник Златоустовского металлургического завода, занимавшегося изготовлением холодного оружия для армии, П. П. Аносов (1797—1851 гг.) пришел к мысли, что наиболее совершенной сталью является булат, поскольку он сочетает в себе высокую твердость, высокую упругость, хорошую вязкость и исключительные режущие свойства. Аносов разработал микроскопический метод исследования металлов и внедрил его в лабораторную практику. Он установил, что между структурой стали и ее свойствами суп е-ствует определенная зависимость, что для цементации стали не обязательно соприкосновение последней с углеродом. Аносов изучил влияние различных элементов на свойства стали и процесс отжига стали и доказал, что он благотворно влияет на ее свойства. [c.185]

Микроскопическое исследование поперечного разреза покрытий, нанесенных на металлы рассматриваемым методом, малой (5 мкм) и большой (40 мкм) толщины показывает, что покрытие, независимо от его толщины и природы основания, состоит из отдельных частиц (см. рис. 26). [c.65]

Термоэлектрический метод основан на принципе термоэлектрического пирометра и применяется для установления степени обезуглероживания изделий в процессе его нагревов. Этот дефект, как правило, трудно устанавливается прибегают либо к микроскопическому исследованию, либо определяют его косвенно по понижению твердости. Магнитный и термоэлектрический методы определения обезуглероживания изделий позволяют относительно легко и быстро выполнять такие испытания, а следовательно, они могут быть применены для массового контроля и сортировки металла. [c.312]

Различают макроскопический и микроскопический методы изучения строения металлов. Макроскопический метод — исследование строения металлов и сварных соединений невооруженным глазом или с применением лупы, дающей увеличение в 5— 10 раз. Микроскопический метод — исследование строения металлов или сварных соединений с помощью микроскопа. [c.74]

Основным преимуществом электрополирования является отсутствие на поверхности шлифа деформированного слоя, образующегося при шлифовании или механическом полировании и часто не удаляющегося полностью при последующем травлении. Этот метод особенно подходит для полирования шлифов из мягких металлов и легко наклепывающихся сплавов. Кроме того, поскольку электрополирование устраняет наклеп, его применяют при изготовлении образцов для измерения микротвердости, рентгеноструктурного анализа и электронно-микроскопического исследования. Возможность получения высококачественной зеркально отполированной поверхности непосредственно после сравнительно грубой механической обработки значительно ускоряет процесс приготовления шлифов и позволяет экономить время и абразивные материалы. Однако электролитическое полирование имеет ряд недостатков, ограничивающих его применение чувствительность к неоднородности химического состава, преимущественное растворение металла вокруг пустот и неметаллических включений, краевые эффекты (затрудняющих использование метода для образцов малых размеров) и т. п. [c.20]

Несмотря на большой объем информации, которую можно извлечь из анализа реплик, совершенно очевидно, что метод реплик не позволяет исследовать структуру металла. В 1956 г. удалось произвести утонение образца коррозионно-стойкой стали для прямого просмотра в просвечивающем электронном микроскопе с этого времени большую часть исследований металлов проводят на фольге, получаемой утонением массивных образцов. Такие объекты изготовляют разными путями. Наиболее распространен метод электролитического полирования ( метод окна ). Различные методы приготовления объекта исследований требуют нежелательных механических, химических воздействий, вызывающих изменение структуры. При этом изменения особенно существенны в случае наличия градиентов по глубине металла, вызванных условиями испытания. При трении, как показано ниже (см. гл. IV), плотность дислокаций, например, по толщине поверхностных слоев от О до 3 мкм может изменяться на несколько порядков. Приготовление тонкой фольги в этом случае неизбежно приведет не только к количественному, но, возможно, и к качественному изменению характера структуры анализируемого объекта. Электронно-микроскопическое исследование, таким образом, не будет характеризовать состояние исследуемого образца (детали). [c.62]

В предыдущем разделе мы пришли к выводу, что эффект закалочного упрочнения связан с вакансиями. Закаленные с высоких температур дислокационные петли, образованные в результате конденсации вакансий, рассматривались как основные причины упрочнения. Теперь проверим эти выводы в свете экспериментальных данных, полученных методами, отличными от механических испытаний. Самым важным среди них является прямое изучение тонких пленок закаленных металлов в электронном микроскопе. Поскольку электронно-микроскопические исследования детально обсуждаются в других работах, мы остановимся на них только в той степени, в какой они понадобятся при дальнейшем обсуждении вопросов, связанных с закалочным упрочнением. [c.204]

Полировальный станок с дистанционным управлением служит для выполнения окончательных операций по приготовлению металлографических образцов перед их микроскопическим исследованием. Хотя основным назначением станка является подготовка образцов различных металлов для микроскопического исследования, его можно также использовать для подготовки плоских и надлежащим образом отполированных поверхностей для исследования больших кристаллов методом диффракции рентгеновских лучей. [c.168]

Рассмотрен широкий круг вопросов, касающийся механических испытаний металлов и сплавов (на растяжение, ударную вязкость, изгиб, твердость и др.). Дана оценка деформируемости листовой стали в холодном состоянии, макро- и микроскопических исследований структуры металлов, физических методов исследования различных параметров материалов, методов определения напряжений различными способами. [c.4]

Методы испытания и контроля металлов, приведенные в книге, позволяют всесторонне и объективно оценить их свойства применительно к различным условиям эксплуатации. Микроскопические исследования дают возможность определить тонкую структуру металлов, величину и количество зерен, а также изучить текстуру. [c.7]

В некоторых случаях сцепляемость определяется методом вдавливания под нагрузкой стального шарика [19] и последующим микроскопическим исследованием образующегося излома между осадком и основным металлом. [c.331]

Кроме визуального осмотра, более детальные качественные определения производят путем микроскопического исследования образцов, подвергшихся коррозии (эрозии), а также с помощью индикаторного метода при добавлении в коррозионную среду веществ, окрашивающих ионы металла, переходящие в раствор. [c.83]

Комплексное изучение строения окалины — один из основных вопросов, связанных с проблемой исследования окисления металлов [ ] Проведенные ранее рентгенографические и электронографические исследования строения окалины на титане при окислении его на воздухе и в парах воды позволили получить, ряд существенных сведений о механизме окисления титана в этих условиях [2, 3]. В то же время морфологические данные, касающиеся формирования и роста составляющих окалину кристаллов в процессе окисления, легче всего могут быть получены путем микроскопического исследования. Возможно также использование и чисто структурных методов, что более трудоемко и менее наглядно. [c.69]

Структурные методы изучения металлов и прежде всего методы микроскопического анализа очень широко применяют для исследования металлов. Главное преимущество их заключается в том, что между структурой металла и его свойствами в большинстве случаев существует достаточно надежная качественная зависимость. Это позволяет по данным микроанализа (а частично и макроанализа) [c.7]

Выдающийся русский ученый-металлург П. П. Аносов в 1831 г. первым применил микроскоп для исследования внутреннего строения стальных сплавов, положив начало микроскопическому анализу металлов. Используя новый метод изучения металлов, П. П. Аносов установил, что свойства стали зависят от ее структуры, а не только от химического состава. П. П. Аносову также принадлежат работы по открытию утерянного секрета приготовления булатной стали. [c.3]

П. П. Аносов, разрабатывая технологию производства клинков (литье, ковку и термическую обработку стали), впервые еще в 1831 г. применил для исследования структуры булатной стали микроскоп, установил зависимость между структурой и свойствами стали, а тем самым заложил научные основы макро- и микроскопических методов исследования металлов (работа О булатах , 1841 г.). [c.15]

Из методов наблюдения дислокаций основными являются электронно-микроскопическое исследование тонких пленок (фольги) металлов и сплавов, определение дислокаций путем травления, а также осаждения на нпх атомов примесей, [c.100]

Выдающимся металлургом того времени является П. П. Аносов, который, работая на Златоустовском заводе, первый поставил производство клинковой стали, превосходившей прославленную сталь дамасских мастеров. П. П. Аносов впервые применил микроскопический метод исследования металлов и подробно описал результаты своих работ в книге О булатах , вышедшей в 1841 г. [c.3]

Микроскопическое исследование образцов металла после коррозионных испытаний позволяет установить внутренние изменения в металле. Металлографическое исследование межкристаллитной коррозии позволяет обнаруживать зоны ее возникновения, характер распределения, границы зерен и степень поражения металла. Этим методом можно также пользоваться для изучения избирательной коррозии. [c.70]

Разработка н внедрение в заводскую практику (1841 г.) микроскопического метода исследования металлов. [c.7]

Металлографический метод, т. е. микроскопическое исследование шлифов по сечению пленки, позволяет обнаруживать слоистое строение пленки, определять типы соединений, образующих пленку и отдельные ее слои, размеры и форму зерен, их распределение и расположение в пленке и т. д. Специальная микропечь конструкции Н. И. Тугаринова (рис. 318) дает возможность наблюдать под микроскопом и фотографировать кинетику изменения микроструктуры окалины в процессе окисления металлов. [c.435]

Результаты подробного электронно-микроскопического исследования эволюции дислокационной структуры ряда тугоплавких металлов (хрома, молибдена, ванадия) в широком диапазоне температур и степеней деформации были впервые систематизированы [9, 289] в виде диаграмм структурных состояний в координатах температура — деформация (рис. 3.12). В качестве методов деформирования в основном использованы методы обработки металлов давлением (прокатка, осадка, прессование, гидропрессование и некоторые другие), позволяющие получать большие равномерные дефор-омации по всему сечению образца. [c.122]

Численными критериями проницаемости являются коэффициенты проницаемости Ки и фильтрации К . В работах С. С. Бартенева и др. [15, 127, 128, 130] подробно рассматривается влияние формы норовых каналов, открытой пористости, давления газа и других факторов на коэффициент фильтрации. Проницаемость увеличивается с ростом пористости, а также зависит от перепада давлений в образце, толщины и анизотропии покрытия. Обычно наблюдается четкая корреляция между значениями пористости и проницаемости. Это обстоятельство может быть использовано, в частности, для выявления микротрещин в покрытиях [15]. При анализе детонационных и плазменных окисных покрытий было обнаружено, что газопроницаемость на порядок и более превосходит значение их открытой пористости. В результате микроскопических исследований покрытий зафиксировано наличие микротрещин, которые, незначительно увеличивая пористость, резко повышают газопроницаемость. Проницаемости окисных покрытий, полученных разными методами, могут различаться на пять порядков, но даже наиболее плотные детонационные покрытия не смогут надежно защитить основной металл от коррозии в-особо агрессивных средах [118, 131]. [c.81]

Использование малых нагрузок на индентор (1—200 г), а следовательно, и получение микроскопических отпечаткоз позволило применить метод микротвердости для исследования металлов в следующих направлениях [c.236]

Электронно-микроскопические исследования структуры материалов. Наряду с получившими широкое распространение методами рентгенографии для исследования металлов и сплавов используют методы дифракции электронов, реализованные в просвечиваюш,их электронных микроскопах (ПЭМ). Эти методы по числу решаемых вопросов не могут конкурировать с рентгенографией, но в некоторых случаях они позволяют проводить исследования, не доступные для рентгеновских лучей. [c.495]

Многие современные физические методы исследования металлов основаны на изучении взаимодействия объекта с каким-либо видом электромагнитных волн. Помимо классических (оптических, рентгеновских и электронно-микроскопических) методов, используются ядерный магнитный и электронный парамагнитный резонанс [1] методы исследования поверхности (Оже-электронная спектроскопия и дифракция медленных электронов) электронная спектроскопия для химического анализа ионный микрозонд [2] и др. Во всех случаях изучается поглощение. рассеяние падающих или испускание вторичных электромагнитных волн (или пучка электронов, ионов) частицами исследуемой системы. При некоторых энергиях падающего излучения, совпадающих с энергиями соответствующих переходов в системе, интенсивность эффекта возрастает — такие методы являются резонансными. В частности, резонанс укван-тов на атомных ядрах заключается в резком возрастании вероятности поглощения (или рассеяния) у-квантов с энергией, соответствующей возбуждению ядерных переходов. [c.161]

Косвенным методом препарирования в элек-тронно-микроскопическом исследовании рекомендуется пользоваться в тех случаях, когда достаточно полное представление о структуре изучаемого образца можно составить по одному лишь рельефу его протравленной поверхности. Очевидно, что только косвенным методом можно изучать структуру массивных образцов чистых металлов и однофазных сплавов. Удовлетворительные результаты получаются с помощью слепков и при иссле-дованиидвухфазных сплавов с относительно малодисперсной структурой и заранее известным количественным соотношением фаз, т. е. если имеется возможность непосредственно сравнивать картины, наблюдаемые под электронным и световым микроскопами. С помощью слепков проведен также ряд исследований пластической деформации металлов и сплавов, проявляющейся в изменении рельефа заранее отполированного, иногда и протравленного, шлифа. [c.36]

Учитывая серьезную критику по поводу достоверности экспериментальных данных, получаемых электронно-микроскопическим методом, и соответствия дислокационной структуры в тонких фольгах структуре в реальных нагруженных макрообразцах, вследствие протекания релаксационных процессов [201-239] (рис. 10), необходимо было выбрать наиболее эффективный метод замораживания дислокационной структуры. Наиболее ярким примером эффективности использования метода стабилизации и закрепления дислокационной структуры в тонких фольгах является тот факт, что первые же попытки его использования при элект-ронно-микроскопических исследованиях деформированных образцов меди показали [153, 172, 208, 209], что в общем теоретическая концепция Зегера о дальнодействующих источниках внутренних напряжений, долгое время не находившая подтверждения в электронно-микроскопических исследованиях сотрудников школы Хирша, по-видимому, все же наиболее близка к истине и является основным фактором, контролирующим кинетику II стадии деформационного упрочнения ГЦК металлов. Поэтому различные методические приемы закрепления дислокационной структуры в настоящее время находят все более широкое применение в практике работы как зарубежных, так и отечественных исследователей [153, 172, 208—215], являясь своего рода эталоном корректности и достоверности получаемых результатов структурных исследований. [c.24]

Основными причинами, вызывающими структурные изменения при утонении образца, являются следующие изменение концентрации точечных дефектов, притяжение дислокаций к поверхности (при этом участки дислокаций, параллельные поверхности фольги, могут выйти из металла) стремление дислокаций уменьщить свою энергию, сократив длину ликви-датщя мест закрепления дислокаций и перераспределение внутренних напряжений. Поэтому в настоящее время для получения достоверных экспериментальных данных используются различные методы стабилизации и замораживания дислокационной структуры в тонких фольгах, предназначенных для электронно-микроскопических исследований [153, 20Ь 215]. [c.106]

Большинство современных физических методов исследования металлов основано на изучении взаимодействия объекта с электромагнитными волнами какого-либо вида. Помимо классических оптических, рентгеновских и электронно-микроскопических методов, это — ядерный магнитный и электронный парамагнитный ре-аонанс [П.1 ], методы исследования поверхности — Оже-электрон-ная спектроскопия и дифракция медленных электронов, электронная спектроскопия для химического анализа [П.2], ионный микрозонд [11.3 j и др. Во всех случаях изучают поглощение, рассеяние падающих или испускание вторичных электромагнитных волн (или пучка электронов, ионов) частицами исследуемой системы. При некоторых энергиях падаюпхего излучения, совпадающих [c.133]

Как показало электронно-микроскопическое исследование, Ru— Си-катализатор содержал частицы размером от 10 до 60 А средним диаметром 32 А, а чисто рутениевый катализатор — частицы размером от 10 до 100 А примерно такого же среднего диаметра (36 А) (данные для медного катализатора отсутствуют). В опытах по окислению Ru—Си-катализатора при комнатной температуре было установлено, что присутствие меди защищает Ru от действия кислорода. На основании совокупности полученных результатов авторы работы [448] сделали вывод об образовании в порах силикагеля биметаллических кластеров, состоящих из рутениевого ядра и медной оболочки. К аналогичному же выводу они пришли при исследовании методом EXAFS смешанного Os—Си-катализатора, нанесгенного на силикагель с атомным соотношением металлов 1 1 [449]. [c.160]

PsA Микроскопическое исследование. Дальнейшим развитием ви- зуального метода исследования коррозии металлов является микроскопическое исследование. Так же как и в предыдущих случаях, микроскопическое исследование можно проводить после и во время проведения коррозионных испытаний. Микроскопическое исследование позволяет прежде всего подробно изучать избирательный и локальный характер коррозии межкристаллитную коррозию, межкристаллитное и внутрикристаллитное коррозионное растрескивание и корроз1ионную усталость, структурную и экстрагивную коррозию. Микроскопическое наблюдение коррозионных процессов во времени позволяет получить ценные данные о начале и характере развития коррозионных разрушений. Для наблюдения коррозионного процесса под микроскопом [1] поверхность образца — в виде шлифа или подготовленную другим способом — помещают в ванночку так, чтобы рабочая поверхность была повернута к объективу микроскопа. После чего ее наводят на фокус, наливают заранее отмеренное количество коррозионной среды и начинают наблюдение. Микроскопические наблюдения можно производить одновременно с электрохимическими, о чем более подробно сказано ниже в гл.ЛУ- [c.17]

Из многих источников, в том числе из большого числа работ Борелиуса и его коллег, следует, что в закаленных сплавах кластеры образуются очень быстро, причем наиболее значительные изменения физических свойств часто предшествуют структурным изменениям, фиксируемым рентгеновским или электронномикроскопическим методом. Калориметрические измерения и измерения электросопротивления, проведенные на сплаве алюминия с 1,9% меди [27], показали, что кластеры образуются в процессе изотермических выдержек даже при температуре —45° С. Скорость перемещения атомов меди в этих экспериментах по крайней мере в 10 превышала величину, рассчитанную на основании данных о коэффициенте диффузии при высоких температурах. Было установлено, что скорость превращения увеличивается при увеличении скорости закалки, а прерывание охлаждения при 200° С на несколько секунд снижает скорость превращения в 10— 100 раз, хотя никаких заметных изменений во время этой кратковременной выдержки при 200° С не происходит. Эти данные находятся в полном соответствии с представлением о зависимостщ скорости превращения от числа зафиксированных закалкой вакансий, а анализ температурной зависимости дал для энергии активации величину около эв на атом. Эта величина почти точно совпадает с энергией активации, установленной в аналогичных экспериментах по старению сплавов алюминий — серебро и с энергией активации отжига вакансий в чистом алюминии. Электронно-микроскопические исследования, проведенные на закаленных чистых металлах и разбавленных сплавах, пока зали, что избыточные вакансии собираются в диски, которые захлопываются с образованием дислокационных петель. В сплавах алюминий — медь, содержащих более 2% меди, дислокационные петли обнаружены не были, и вакансии, вероятно, осаждаются на винтовых дислокациях, приводя к образованию геликоидов. В сплавах, пересыщенных и по отношению к вакансиям, и по отношению к растворенным атомам, ситуация, безусловно, более сложна. По-видимому, в этом случае должно существовать сильное взаимодействие между вакансиями и растворенными атомами. Образование комплексов вакансия — атом растворенного элемента могло бы привести к быстрой миграции растворенных атомов и объяснить очень быстрое образование сегрегатов, предшествующее, по-видимому, формированию зон. Если это предположение верно, вакансии, движущиеся к винтовым дислокациям, должны переносить с собой атомы растворенного элемента имеются экспериментальные данныё, показывающие, что 0 -пластинки [c.307]

При исследованиях процессов в зоне контактного взаимодействия твердых тел обычно встречаются с трудностями, связанными, с одной стороны, с противоречив выми данными исследований состояния поверхностей трения. К ним относятся результаты, показывающие неоднозначность влияния поверхностно-активной среды, типа кристаллической структуры, распределения плотности дислокаций и т. п. С другой стороны, эти сложности определяются отсутствием литературы, посвященной детальному сопоставлению различных методов исследования, их возможностей, преимуществ и недостатков при анализе поверхностей трения. Совершенно естественно, что в одной книге авторы не могли обсудить и решить все основополагающие вопросы трения и изнашивания, однако попытались привести и проанализировать наиболее важные и перспективные, по мнению авторов, направления анализа структуры и методы изучения поверхностных слоев металла, деформированного трением, и показать в этой связи некоторые специфические особенности. Так, представления о закономерностях структурных изменений при пластическом деформировании рассмотрены с новых позиций развития в объеме и поверхностных слоях материала деструкционного деформирования — накопления микроскопических повреждений в процессе деформирования. Большое внимание уделено диффузионным процессам при трении, как одному из факторов, доступному для управления поведением пар трения. До сих пор фактически нет данных о характере перераспределения легирующих элементов контактирующих материалов, которые кардинально изменяют свойства поверхностных слоев и, следова тельно, механизм контактного взаимодействия. Более того, вообще нет сведений о структурных изменениях в поверхностных, слоях толщиной 10" —10 м, определяющих в ряде случаев поведение твердых тел в процессе деформирования. В связи с этим описан специально разработанный метод анализа слоев металла указанной толщины, а также показана его перспективность при изучении поверхностей трения и, главное, при разработке комплексных критериев процесса трения для создания оптимальных условий на контакте, реализации явления избирательного переноса. [c.4]

Повторно [1] определена растворимость Li в Al в твердом состоянии методом микроскопического анализа сплавов, приготовленных из металлов высокой чистоты. С)тжиг сплавов при температурах в интервале от 100 до 575° С с шагом в 25 град показывает, что растворимость Li в А1 имеет меньшие значения, чем сообщалось ранее максимальная растворимость (экстраполированное значение) при эвтектической температуре ( 600° С) составляет 4,6% (ат.) [4,2% (по массе)] Li. Растворимость равна 10,1 6,4 3,9 и 1,8% (ат.) при соответственно 500, 400, 300 и 200° С. В литом сплаве, содержащем 4,2% (по массе) Li, наблюдали эвтектику по границам зерен, что подтверждает результаты исследования отожженных сплавов. [c.62]

Металлографические методы исследования металлов и сварных соединений позволяют определить размеры, форму и взаимное расположение кристаллов, неметаллические включения, трещины, раковины и т. п. Различают макроскопический и микроскопический методы изучения строения металлов. Макроскопический метод — исследование строения металлов, сплавов или сварных соединений невооруженным глазом, а также с помощью лупы, дающей увеличение до 25 раз. Мик роскопический метод — исследование строения металлов, сплавов или сварных соединений с помощью микроскопа. Ввиду того что все металлы непрозрачны, нх строение можно исследовать на изломах или специально подготовленных шлифах. В этом случае деталь или изделие разрезают. Поверх- [c.558]

Микроскопическое исследование образцов после коррозии. Этот метод применяется в тех случаях, когда предполагается наличие межкристаллитной коррозии. Микроскопическое исследование позволяет установить внутренние изменения металла вследствие нарушения связи по гранщам зерен . [c.90]

Микроскопическое исследование окалины, образующейся на металлах, является полезным методом исследования свойств окисла и механизма его роста. Для изготовления шлифа по сечению окалины необходимо пользоваться той или иной связкой для удержания окалины на образце при металлографической полировке. Например, для закрепления окалины на железных образцах в прошлом с успехом применяли сургуч [116]. В наше время существует множество твердеющих на холоду пластиков, которые, будучи жидкими в исходном состоянии, быстро твердеют иод действием отвердителя. Такие пластики обеспечивали большой успех во многих исследованиях (см., напоимер, [431, 570—572]). [c.227]

Для оценки механизма и кинетики эксплуатационных разрушений металла все чаш,е привлекается метод фрак-тографии (от английского fra ture — излом, разрушение), т. е. электронно-микроскопического исследования изломов образцов поврежденного металла. [c.77]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...