Методика исследования металлов с помощью РЭМ

Экспериментальная методика изучения коррозионного растрескивания включает а) изготовление из сплава U-образных образцов и погружение их в среду при этом быстром и простом методе неизвестны величины напряжений в каждом из образцов ф использование образцов для испытаний на растяжение, заключенных в сосуды с донными жидкостными уплотнениями в) оценку времени до разрушения, которую можно автоматизировать. Этот метод легко приспособить для дополнительных электрохимических исследований. Применяются также другие обычные методы исследований металлов, например металлография с помощью оптического и электронного микроскопов. [c.174]

С помощью такой методики повышается надежность испытаний на предельную пластичность, так как исследование проводится на одном образце и исключается погрешность, вносимая неоднородностью структуры металла, условиями нагрева и другими параметрами испытаний. [c.20]

Испытания на водородное охрупчивание обычно проводят с целью исследования какого-либо одного из двух типов поведения. Поведение I типа связано с кратковременными или мгновенными процессами, когда проникновение водорода в металл посредством диффузии невелико или отсутствует. Такие процессы исследуют с помощью испытаний на растяжение или методами механики разрушения при высоком или низком давлении газа. Поведение II типа характерно для тех случаев, когда водород попадает в решетку металла, что может произойти, например, при длительной эксплуатации конструкции в водородсодержащей среде. Такие условия моделируются путем проведения испытаний на образцах, предварительно наводороженных до перенасыщения в газовой фазе или электролитически. Используемые методики могут включать растяжение, разрушение, выращивание усталостных трещин или рост трещин при постоянной нагрузке. [c.49]

Однако изучение тонких поверхностных слоев по стандартной рентгеновской методике является малоэффективным. Толщина слоя металла, обычно участвующего в отражении и формирующего картину структурных изменений, находится в пределах 10" — 10" см. Поэтому структурные изменения в тонких приповерхностных слоях анализируются с помощью электронографического метода. Используя дифракцию электронов, можно исследовать слои порядка 10" —IQ- см и меньше. Для анализа более толстых слоев металла в этом случае прибегают к химическому или электролитическому травлению. Наилучшим способом снятия слоев является электролитическое полирование, при котором не происходит, как при химическом травлении, возможного вытравливания структурных составляющих и снимается равномерный слой металла по всей поверхности. Однако сам процесс снятия слоя приводит к перераспределению имеющихся в металле напряжений, а также к возникновению значительных микронапряжений. Следует особо подчеркнуть, что при неравномерном распределении структурных изменений по глубине исследуемого объекта, что всегда имеет место при трении, любая дополнительная обработка поверхности приводит к неоднозначным результатам исследования и становится вовсе недопустимой при оценке структурных изменений, вызванных влиянием ПАВ различного рода смазок. [c.17]

Определение механических напряжений в микрообъемах металла с помощью электрохимических исследований по методике, изложенной в гл. II, позволило нам [104] установить смещение электродного потенциала а отрицательную сторону при деформации армко-железа и стали 20. Закономерность эта справедлива только для зоны упругой деформации металла. После достижения предела текучести металла линейность изменения потенциала нарушается. Чувствительность электродного потенциала к изменению состояния поверхности металла, в том числе вызванного появлением первых признаков его пластической деформации в микрообъемах, очень высокая. Стандартные механические испытания на растяжение образцов часто не позволяют точно зафиксировать начало пластической деформации, как это можно сделать с помощью измерения электродного потенциала. [c.52]

И. Е. Алексеевскому в Институте физических проблем Академии наук СССР удалось разработать методику получения низких температур с помощью парамагнитных солей для исследования свойств некоторых металлов при температурах до 0,06° К. [c.228]

Тем не менее, если указанное требование не является решающим в данном исследовании, то отделение отпечатка с помощью электролитического или химического растворения металла образца может дать очень хорошие результаты при большой производительности и сравнительной простоте, особенно когда соответствующая методика хорошо отработана. [c.45]

Механизм задержанного разрушения сплавов титана был изучен автором и В. Н. Мещеряковым по методике ИМЕТ-4 (см. 6 гл. III). Плоские образцы (см. рис. 32, б) толщиной 2—3 мм из основного металла или со сварными точками подвергали воздействию постоянной растягивающей нагрузки при комнатной температуре с измерением пластической деформации в процессе выдержки до разрушения. Для исследований процесса задержанного разрушения металла в околошовной зоне образцы проплавляли при помощи аргонодуговой горелки с вольфрамовым электродом с каждой стороны надреза так, чтобы околошовная зона располагалась в месте надреза. После этого образцы сразу устанавливали в стойки машины и нагружали до заданного напряжения. В процессе выдержки под нагрузкой пластическую деформацию оценивали по относительному сужению образца в шейке надреза, которое измеряли через определенные промежутки времени. Надрез был необходим не только для фиксации места разрушения, но п для создания двухосного напряженного состояния. [c.235]

Если выбранную скорость не удаётся обеспечить без подогрева или без перехода на сварку средними участками то для уточнения параметров режимов и технологии сварки необходимы специальные исследования влияния длительности на разупрочнение основного металла в процессе сварки, например, с помощью методики ИМЕТ-1 или на сварных соединениях [240, 262]. [c.250]

Контроль качества сварного соединения с помощью образцов-свидетелей. Для контроля качества сварных соединений применяют периодические испытания контрольных технологических образцов-свидетелей. Эти образцы удобны для проведения испытаний и измерений, и их легко изготовить. При обеспечении одинаковых условий сварки образцов и сварных изделий (однородность материала, подготовка свариваемых поверхностей, режим сварки и др.) можно по измеренным характеристикам сварного соединения образцов судить о качестве сварного соединения готовых изделий. Качество сварки на контрольных образцах оценивают по результатам испытаний и измерений, проводимых соответственно требованиям, предъявляемым к сварным соединениям. Кроме механической прочности, нередко предъявляются требования особых свойств. Например, сохранение электрических свойств одного из металлов без изменения их в зоне сварного соединения или сохранение оптических свойств в сварной зоне и геометрических размеров изделий, получаемых способом ДС кварцевых элементов, и т. д. В ряде случаев к сварным соединениям не предъявляются повышенные требования по прочности. Например, для элементов электродов электролизеров, изготовленных способом ДС из пористых и сетчатых материалов, основной является электрохимическая характеристика, полученная при различных плотностях тока. Имея указанные выше данные, необходимо провести статистическую обработку результатов испытаний и измерений, используя математические методы. Основной задачей такой обработки является оценка среднего значения характеристики того или иного свойства и ошибки в определении этого среднего, а также выбор минимально необходимого количества образцов (или замеров) для оценки среднего с требуемой точностью. Эта задача является стандартной для любых измерений и подробно рассматривается во многих руководствах [8]. Следует иметь в виду, что, несмотря на одинаковые условия сварки образцов и изделий, качество соединения может быть различным по следующим причинам. При сварке деталей, имеющих значительно большие размеры по сравнению с контрольными образцами, возможны неравномерность нагрева вдоль поверхности соединения, а также неравномерность передачи давления. Образцы и изделия вообще имеют различную кривизну свариваемых поверхностей, что не обеспечивает идентичности условий формирования соединения. В ряде случаев, особенно для соединений ответственного назначения, перед разрушающими испытаниями образцов и изделий целесообразно, если это возможно, проводить неразрушающий контроль качества сварного соединения, а также другие возможные исследования для установления корреляции между различными измеряемыми характеристиками. Основные методы определения механических свойств сварного соединения и его отдельных зон устанавливает ГОСТ 6996—66. Имеются стандарты для испытаний на растяжение, ударную вязкость, коррозионную стойкость и т. д. [18]. В этих ГОСТах даны определения характеристик, оцениваемых в результате испытания, типовые формы и размеры образцов, основные требования к испытательному оборудованию, методика проведения испытания и подсчета результатов. [c.249]

Методика исследования хара гтеристик сопротивления деформированию и разрушению металла труб при малоцикловом нагружении. В настоящее время исследование малоцикловых характеристик конструкционных металлов проводится по разработанной методике с использованием специальных средств и аппаратуры [114, 234]. Широкое применение получает серийно выпускаемая автоматическая испытательная установка типа УМЭ-10Т, обеспечивающая нагружение образца в требуемом режиме (мягкое, жесткое, асимметрия). Испытания проводятся в условиях растяжения — сжатия при непрерывной регистрации параметров нагружения и деформирования. Установка имеет электромеханический привод с устройством выборки зазоров в винтовой паре, пять порядков скоростей перемещения активного захвата (от 0,005 до 100 мм/мин), возможность реверсирования с помощью системы автоматики двигателя электропривода при достижении как заданного усилия, так и заданной деформации. Машина имеет электронно-механическое силоизмерение (от резистивных датчиков, наклеенных на упругий динамометр), снабжена деформометром, обеспечивающим измерение продольной абсолютной деформации рабочей длины образца 2 мм. В необходимых случаях машина укомплектовывается деформометром для измерения поперечных деформаций. Усиленные сигналы (до 1000 1) регистрируются на диаграммном приборе барабанного типа в масштабе 50О X Х500 мм. Точность регистрации параметров нагружения 1—2%. Максимальная частота нагружения порядка 5 циклов/мин. [c.155]

Для получения позонных характеристик необходимо использовать методику [162, 288], позволяющую производить измерения и управление режимом нагружения в зоне, относящейся к определенному типу металла шва. Такие условия могут быть созданы при испытании корсетных образцов и измерении в минимальном сечении деформации с помощью поперечного деформо метра. При исследовании металла сварного соединения плоского образца также может быть использовано местное сужение рабочего сечения и управление режимом деформирования от поперечного де-формометра. Пересчет поперечных деформаций в продольные производится по методике, излоншнной в работе [78]. [c.157]

Клоцман [113] развил методику определения параметров диффузии вдоль межзеренных границ и одиночных дислокаций. Исследование с помощью радиометрического послойного анализа объемной (950—770° С), граничной (490—290° С) и дислокационной (190—100° С) самодиффузии серебра показало, что энергии активации двух последних в пределах точности опыта равны друг другу и составляют около одной трети от энергии активации объемной диффузии, а предэкспоненциальные множители на несколько порядков ниже, чем для объемной самодиффузии. По мнению авторов, это указывает на близость структуры ядра дислокации и тех областей межзеренного сочленения, в которых локализуется ускоренная диффузия, и служит подтверждением представления о кооперированном элементарном акте диффузии по структурным дефектам металлов с г. ц. к. решеткой и низкой энергией дефектов упаковки. [c.125]

Методика исследования. Вопрос состоит в том, чтобы отличить серу, которая осаждается в виде сульфида, от серы, которая может быть адсорбирована химическим путем. Из методов, с помощью которых можно установить это различие, был избран метод измерения контактной разности потенциалов двух металлов или вольтовской разности потенциалов. В действительности, Брийуэн (6] показал, что электроны с достаточной кинети-306 [c.306]

Методика исследования при построении диаграмм состояния сплавов. Диаграммы состояния строятся на основании результатов очень подробных и всесторонних лабораторных испытаний сплавов различного состава. При исследовании металлических сплавов пользуются многими методами. Наиболее распространенными среди них являются следуюш,ие термический, микроструктурный при помощи оптического или электронного микроскопов), рентгеноструктурный, твердостной, включая определение микротвердости, а также электропроводности и теплопроводности, дилатометрический и магнитный. При этом чистота взятых для исследования металлов, тщательность и всесторонность исследования, проверка достижения равновесия системы с помощью правила фаз являются необходимым условием получения надежных результатов. Состояние равновесия достигается путем длительной выдержки сплава при постоянной температуре. [c.51]

Излагаются особенности методики исследования электрического сопротивления металлов при высоких температурах с использованием образцов в виде стержней диаметром 8—14 мм, длиной 50—70 мм. Достаточно равномерный нагрев по длине и сечению образца осуществляется электронной бомбардировкой при помощи простой катодной системы. Приводятся результаты экспериментального исследования сопротивления молибдена (поли- монокристаллического), ниобия и тантала. Таблиц 2. Иллюстраций 3. Библиография 3 назв. [c.489]

В этом же НИИ при участии группы специалистов во главе с В.А. Цукерманом из Института машиноведения Академии наук СССР велась разработка методики исследования процессов сжатия металла с помощью взрывчатых веществ, совместно с сотрудниками Лаборатории № 2 проводились работы по нейтронным источникам. [c.303]

Экспериментальные исследования упрочнения сталей взры пом. Для исследования физических механизмов и причин упрочнения металлов ударно-волновой обработкой в работе S. S. Grigorian, К. I. Kozorezov, R. I. Nigmatulin et al (1972) была использована методика достаточно чистого и контролируемого эксперимента, связанного с созданием плоской ударной волны за счет плоского удара пластиной, разогнанной до некоторой скорости (которая непосредственно замерялась) с помощью взрывчатого вещества (ВВ). Схема такого эксперимента показана на рис. 3.5.1. От одного капсюля генератор линейной (7) и плоской [c.283]

Для изучения роли бактерий в процессе атмосферной коррозии металлов их выращивали методом Коха. С этой целью в чашки Петри наливали агар, который 15 мин выдерживали в условиях свободного доступа воздуха, затем их закрывали и помещали в термостат, где выдерживали при температуре 37 °С в течение 48 ч. После этого культуру микробов применяли для испытаний. Для этого в колбах Эрлемейра емкостью 670 мл на капроновых нитях подвешивали образцы различных металлов, обработанные по общепринятой методике. Культуру бактерий разводили в 2 мл дистиллированной воды, для каждого опыта помещали в колбы (в контрольные колбы наливали также по 2 мл дистиллированной воды, но не обогащенной бактериями). Опыты проводили в лабораторных условиях в течение 40 сут при температуре 18 2 °С, которая не вполне благоприятна для жизнедеятельности бактерий. Несмотря на это, на торцах стальных пластин, помещенных в бактериальной среде, примерно через 24 ч были обнаружены очаги коррозии. В контрольной же колбе признаки коррозии были обнаружены на 9 ч позже. По истечении 20 сут в целях изучения форм бактерий, поселившихся на образцах, последние сразу же после извлечения из колбы обмывали стерильной водой (по 5 мл на образец). После этого под микроскопом МБИ-6 были обнаружены в основном кокки и палочки. Затем продукты коррозии удаляли с помощью соответствующих реактивов для каждого вида металла и образцы выдерживали в эксикаторе в течение 24 ч, после чего их взвешивали. Результаты исследований приведены в табл. П. 4. [c.41]

Ценную информацию о процессах коррозионной усталости, осббенно в начальный период их развития, мо ет дать исследование закономерностей неупругого деформирования металлов при циклическом нагружении в1 присутствии коррозионно-активных сред. Используя методику, изложенную в гл. II, автор, Т.Н. Каличак, Я.Л.Побережный и др. [35 с. 82-86 36. с. 53—56] изучали влияние поверхностно-активной и коррозионных сред на накопление неупругих деформаций стальных образцов и с помощью металлографического анализа поверхности провели расшифровку [c.78]

В результате исследования свариваемости легированных конструкционных сталей разработаны методика изучения кинетики превращений в металлах при помощи производного термического анализа и расчетный метод определения оптимальных режимов сварки закаливающихся сталей (Б. М. Матьякубов). [c.24]

Изготовление образцов должно быть стандартизовано. Следует контролировать содержание кислорода, температуру среды и скорость ее движения. Успешно применяются статистические методы,, но при условии глубокого понимания предмета исследования. Например, при исследованиях питтинга, если вероятность возникновения поражений низка, то с помощью малых образцов нельзя надежно установить наличие поражений. Если металл должен применяться в виде больших листов, то одно-единственное точечное поражение может стать причиной сквозной перфорации, тогда как предложенная выше методика испытаний указала бы на стойкость металла. При испытаниях на коррозионное растрескивание U-образных образцов часто получают результаты, отличающиеся от соответствующих результатов испытаний образцов, подвергавшихся однор( ному растяжению, так как в последних создавались возрастающие напряжения. Различия во времени до разрушения могут дата совершено искаженную информацию о склонности к коррозионному растрескиванию, если, например, толщина окисной пленки неодинакова на всех образцах, поскольку для разрушения окисной пленки может потребоваться значительно более длительное время, чем для развития трещины. Небольшие отличия pH в средах для испытаний могут вызвать ошибочные результаты, так как окисная пленка может удаляться с самыми различными скоростями при изменениях pH в узких пределах. [c.206]

Цель настоящей работы — ознакомление с основной аппаратурой и методикой сравнительных коррозионных испытаний, применяемых при исследовании коррозионной стойкости металла в условиях, приближающихся к условиям эксплуатации, а также сравнение коррозионной стойкости различных металлов. Испытания проводят в атмосферных усло виях на открытом и закрытом стендах, во влажней камере, в аппаратах для испытания при переменном (таух-аппарат) и полном погружении (шпиндельный аппарат). Кроме того, при изучении атмосферной коррозии при помощи внелабораторных и лабораторных испытаний сравнивают коррозионную агрессивность среды по величине тока модели коррозионного элемента, работающего в атмосферных условиях. [c.143]

В середине 20-х годов Френкель предположил, основываясь на изучении электролиза простых солей, что вакансии и внедренные атомы образуются в заметных количествах в твердых телах в результате термической флуктуации и имеют равновесную концентрацию, зависящую от температуры, подобно молекулам пара над жидкостью или твердым телом. Эта идея была развита Шот-тки и Вагнером, которые предложили модель дефектов для конкретных случаев и проверили ее экспериментально. К сожалению, эти экспериментальные методы неприменимы к металлам и сплавам, поэтому истинная природа термически активируемых в них дефектов оставалась предметом дискуссий в течение почти тридцати лет. В течение некоторого периода методика измерения са-модиффузии и изменений, обусловленных радиационными повреждениями, достигла высокого уровня и дала возможность детально изучать природу дефектов в металлах, главным образом в благородных металлах. Изучение дефектов кристаллической решетки в закаленных металлах ос бенно продвинулось вперед после исследования их в тонких проволоках и фольгах с помощью дилатометрических измерений. [c.6]

Полная дислокация расщепляется на частичные лишь в вершине некогерентных двойников (рис. 7.3), что подтверждает механизм возникновения эмиссарных дислокаций Шлезвика и, следовательно, принципиальную возможность диссоциации полной дислокации а/2 (111) на частичные а/6(111). Закономерности деформационного двойникования здесь не анализируются (см., например, [5, 24]). Следует, однако, отметить, что склонность сплавов к двойникованию может служить индикатором изменения энергии дефекта упаковки, так как напряжение, необходимое для начала двойникования, пропорционально у [51. Ю. В. Мильманом [25] предложена простая и чувствительная методика определения склонности металлов и сплавов к двойникованию при индентировании полированной поверхности, основанная на вычислении критической нагрузки на индентер, при которой вокруг отпечатка наблюдаются двойники. С помощью этой методики, а также обычных металлографических исследований установлено, что в сплавах, у которых ожидается минимальная энергия дефекта упаковки (сплавы Сг—(20—30) % Ре, Сг—Мп), деформационное двойникование происходит исключительно интенсивно. В то же время в сплавах систем Сг—Ке, Мо—Ре, —Не при сопоставимых условиях нагружения оно существенно слабее. [c.199]

Тонкая методика с использованием потенциостата была разработана в Пенсильванском университете [92] для изучения проникновения водорода через тонкую фольгу металла. Такие исследования очень важны в тех областях, где водородное охрупчивание является проблемой. Эта методика включает использование двойной ячейки с перегородкой из тонкой металлической мембраны. Водород генерируется со стороны мембраны на входе, где поддерживается катодный потенциал. После диффузии через мембрану водород электрохимически окисляется на поверхности мембраны на выходе в результате наложения анодного потенциала, который при помощи потеицио-стата поддерживается постоянным, и по анодному току измеряют водородный поток. Прибор способен обнаружить поток водорода 3-10-2 смЗ/с (рис. 10.43, 10.44). [c.611]

В целях выбора оптимальных условий нитритной консервации автором были проведены лабораторные исследования защитного действия пленки ингибитора на поверхности металла в зависимости от длительности предварительного кои-такта металла с растворами и концентрации последних. При исследованиях применялась следующая методика. Образцы котельной стали (Ст.20) после предварительной обработки (травление 10%-ным раствором НС1 при температуре 50 °С с последующей отмывкой конденсатом до отсутствия хлоридов в от-мывных водах) выдерживались в растворах ингибитора различной концентрации. После этого образцы помещались в камеру, где с помощью насыщенных растворов солей при температуре 25°С поддерживалась относительная влажность на уровне 98—99%. Срок защитного действия ингибитора с шалея по появлению очагов корроз п на поверхности образцов. [c.65]

Кинетика и механизмы замедленного разрушения сплавов титана были изучены авторами [5, 56] по методике ИМЕТ-4 [1]. Плоские образцы длиной 100 мм, шириной 20 мм и толщиной 2—3 мм с двусторонним надрезом на глубину 8,5 мм и радиусом в вершинах 1 мм из основного металла или со сварными точками подвергали воздействию постоянной растягивающей нагрузки при комнатной температуре с измерением пластической деформации в процессе выдержки до разрушения. Для исследований процесса замедленного разрушения металла в околошовной зоне образцы проплавляли (при помощи аргонодуговой горелки с вольфрамовым электродом) с каждой стороны надреза так, чтобы околошовная зона располагалась в месте надреза. После этого образцы сразу устанавливали в сгойки машины и нагружали [c.38]

После довольно значительной предварительной исследовательской работы [383, 385] метод импульсного сильного магнитного поля был впервые систематически применен Голдом [168] (1958 г.) для под-робного изучения зависимости от ориентации достаточно сложного спектра частот свинца (см. рис. 5.19). Его интерпретация полученных экспериментальных результатов представляла собой важный вклад в понимание поливалентных металлов. Интерпретация производилась для поверхности Ферми в модели почти свободных электронов (ПСЭ) — модели, которая на первый взгляд казалась совсем неподходящей для металла с большим атомным номером, подобным свинцу. В схеме приведенных зон различные части, которые отсекаются от сферы свободных электронов гранями зоны Бриллюэна, вновь складываются в своих зонах. Получающиеся части ПФ дают грубое представление о том, как может выглядеть ПФ, если периодический потенциал допустимо рассматривать как относительно слабое возмущение. Отдельные части ПФ, полученной с помощью модели ПСЭ, показаны на рис. 5.15, и можно видеть, что существует множество экстремальных сечений. Некоторые из них были правдоподобно идентифицированы Г олдом с отдельными ветвями наблюдаемого спектра частот. Несколько лет спустя Андерсон и Голд [18] (1965 г.) предприняли еще более подробное исследование свинца (см.рис. 5.19), используя значительно усовершенствованную методику эксперимента, и подтвердили в главных чертах первоначальную интерпретацию Голда, выявив еще много ветвей спектра, предсказанных моделью ПСЭ, но не обнаруженных в первой работе. [c.36]

В этом опыте решили воспользоваться методикой, разработанной Г. В. Акимовым и Г. Б. Кларк [28] для непрерывной зачистки поверхности различных металлов в растворах, к помощи которой мы уже прибегали при исследовании интерметаллического соединения СиА1г. [c.79]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...