Методы изучения структуры металлов и сплавов

МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ СТРУКТУРЫ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ [c.19]

Последние десятилетия характеризуются заметным совершенствованием всех методов исследования структуры металлов и сплавов. Тем не менее одним из преобладающих методов изучения структуры является металлографический, связанный с химическим травлением макро- и микрошлифов. Это один из наиболее старых методов исследования металлов и его постоянное совершенствование и обогащение новыми методиками (например, все шире применяемое электролитическое травление или использование фазового контраста) лишь подтверждает прочность позиций металлографии как метода исследования структуры в современной науке о металлах. [c.3]

Макроскопический анализ (макроанализ) представляет собой метод изучения строения металлов и сплавов (их структуры) не- [c.107]

Назначение. Изучение структуры и свойств различных металлов создание новых марок сплавов и сталей разработка новых методов, режимов термообработки металлов и сплавов, внедрение их в производство выполнение производственно-исследовательских и научно-исследовательских работ и внедрение в производство результатов исследований и открытий научно-исследовательских институтов и, специальных лабораторий контроль макро- и микроструктуры металлов, отливок, штамповок, деталей машин, инструментов, штампов и других изделий технологического оснащения производства изучение брака и преждевременного износа деталей, определение причин их возникновения, разработка рекомендации по их ликвидации обслуживание технологических лабораторий, контроль выполнения технологических процессов термообработки в цехах, руководство цеховыми экспресс-лабораториями. [c.175]

Как показала практика, в большинстве случаев методы приготовления образцов для обычного металлографического анализа не пригодны для электронномикроскопической металлографии в последнем случае качество подготовки поверхности образца играет несравненно более важную роль в вопросе точности получаемых результатов и их воспроизводимости. Поэтому, приступая к изучению структуры металлов или сплавов с помощью электронного микроскопа, необходимо быть твердо уверенным в том, что исследуемая поверхность подготовлена правильно и что наблюдаемая структура соответствует действительной структуре металла. [c.131]

Методы изучения структур металлов. Исследованием структур металлов и их сплавов определяется пригодность их к эксплуатации в различных условиях работы. К важнейшим методам исследования относят макро- и микроанализ, рентгеновский и термический анализ, а также дефектоскопию магнитную, ультразвуковую, при помощи радиоактивных изотопов. [c.12]

Структуру металлов и сплавов подразделяют на макроструктуру, микроструктуру и тонкую структуру ( субструктуру ). Для изучения структуры применяют разные методы исследования, основными из которых являются макроскопический и микроскопический анализы. Необходимо знать возможности каждого из этих методов исследования, а также методики их проведения. [c.4]

Настоящая книга является первой попыткой изложить два очень больших и важных вопроса — основы металловедения и коррозии металлов. В ней кратко рассмотрены строение металлов и сплавов, методы исследования их структуры и свойств, основы термической и химико-термической обработки, а также вопросы, связанные с изучением коррозии металлов и сплавов и методы их защиты от коррозии, описаны металлические и неметаллические материалы, применяемые в технике и в быту. [c.4]

Что касается материалов с покрытиями, то особый интерес методика вызывает потому, что она дает возможность изучения дислокационных изменений в структуре материала при механическом нагружении, которые в настоящее время исследовать иными способами на таких объектах не представляется возможным. Метод внутреннего трения позволяет так ке установить характер влияния покрытия на кинетику дислокаций в приповерхностных слоях основного металла и прогнозировать долговечность, прочность и жаропрочность конструкционных металлов и сплавов с покрытиями [25]. [c.184]

Справочник является практическим руководством для изучения и выявления структур различных металлов и сплавов методами металлографического травления. Приведены составы реактивов, рассмотрена технология травления. Даны фотографии типичных макро- и микроструктур металлов и сплавов. [c.4]

Кратко обобщены результаты работ по исследованию структур металлов методом микротвердости. Рассмотрены основные направления применения метода микротвердости для исследования металлов. Приведены экспериментальные данные, подтверждающие целесообразность применения метода микротвердости в целях физико-химического анализа, в области технологии металлов и металловедения, для изучения пластической и упругой деформации металлов и сплавов при механической обработке. Особое внимание обращено на изучение влияния облучения на физико-химические и механические свойства металлов. Описана аппаратура, применяемая для исследовательских работ в агрессивных средах. [c.264]

Для изучения коррозионного поведения металлов и сплавов во влажных газах и жидких электролитах широко используются разнообразные электрохимические методы исследования, число которых растет по мере внедрения в измерительную технику электронной аппаратуры. Электрохимические методы исследования в сочетании с методами электронографии и рентгенографии позволяют выявить тончайшую структуру поверхностных пленок на металлах, позволяют проследить различные фазы развития питтинга и микротрещины. [c.128]

Представляет интерес вопрос о том, существует ли в аморфных сплавах типа металл — металл, так же. как в сплавах металл — неметалл, химический ближний порядок. Ведь в аморфных сплавах металл — металл размеры атомов, формирующих структуру, близки и, кроме того, связь между ними — металлическая. Все это может поставить под сомнение эффективность описанных в разделах 3.2.2 и 3.2.3 методов изучения структуры, поскольку непонятно, какова будет точность идентификации структуры ближнего порядка в этом случае. Однако используя некоторые особенности рассеяния нейтронов в сплавах металл — металл удается проследить колебания концентрации компонентов на атомном уровне. Ниже кратко рассмотрены результаты некоторых работ. [c.75]

Кратко изложены теоретические и технологические основы производства черных и цветных металлов и сплавов, их обработки. Описаны свойства различных металлов и сплавов. Освещены основные положения физического металловедения, современные методы изучения структуры и свойств металлов и сплавов. Рассмотрены металлические материалы, используемые в технике, полупродукты и заготовки, полупроводниковые материалы. [c.4]

В последнее время возобновились исследования жидких металлов и аморфных пленок электронографическим методом. Исследователи считают, что аморфные пленки, получаемые напылением металлов и сплавов на различные подложки в вакууме или закалкой жидкости, представляют собой надежные объекты для изучения структуры ближнего порядка соответствующей жидкости, ибо структура вещества в аморфном состоянии близка к структуре жидкости [35, с. 162—178]. [c.25]

Необходимы исследования на металлах и сплавах, структура которых отлична от г.ц.к. Хотя механические испытания не являются прямым методом изучения основных свойств закаленных дефектов, например энергии об-разования энергии активации миграции и т. д., было показано, что они весьма полезны при изучении природы стоков для закалочных вакансий. Кроме того, механические испытания оказываются важной методикой для исследований взаимодействия дислокаций с различными типами дефектов. Известно, что эксперименты по закалке некоторых металлов, таких, как железо, и других о. ц. к. металлов и некоторых сплавов довольно затруднительны вследствие растворения в этих металлах газов, а также реакций, протекающих в твердом состоянии. Поэтому должны быть приняты соответствующие предосторожности для уменьшения такого рода влияния. [c.267]

Приведенные данные (см. рис. 108, 109) показывают, что интенсивность наклепа при различных температурах деформации неодинакова. При температурах динамического деформационного старения протекают процессы, приводящие к большему упрочнению стали, чем деформация при комнатной температуре. Деформация с той же степенью при температурах выше температуры динамического деформационного старения обеспечивает меньшую степень наклепа, чем деформация при комнатной температуре. Это указывает на протекание процессов, с помощью которых пластически деформируемые при повышенных температурах образцы могут быстро в процессе самой деформации либо накапливать упрочнение, либо, наоборот, освобождаться от некоторой степени наклепа. Следовательно, наклеп при холодной и теплой деформации различается по своему характеру. При этом можно сделать вывод, что температура деформации должна оказывать влияние не только на общую плотность дислокаций, но и на их распределение, косвенно характеризующее устойчивость созданной дислокационной структуры. Для оценки общей плотности дислокаций и изучения влияния температуры деформации на характер распределения дислокаций использовали метод трансмиссионной электронной микроскопии. Исследования по изучению распределения дислокаций в железе и других о. ц. к. металлах начали проводить сравнительно недавно, примерно в начале 1960 г. [82, с. 160]. В последующие годы появились работы по влиянию температуры деформации на плотность и распределение дислокаций в железе, ванадии, низкоуглеродистой стали и других о. ц. к. металлах и сплавах. Следует отметить, что некоторые исследователи с недоверием относятся к исследованиям дефектной структуры методом трансмиссионной электронной микроскопии по двум при- [c.285]

Металлография, или металловедение,— наука, занимающаяся изучением свойств, состава и структуры металлов и их сплавов. Металловедение как наука создана русскими учеными-металлур-гами. Выдающийся русский ученый-металлург Павел Петрович Аносов первый заложил основы металловедения. Работая на Златоустовском оружейном заводе на Урале, он впервые в мире в 1831 г. применил микроскоп для исследования строения стали на полированных травленых шлифах. П. П. Аносов положил начало современному процессу производства стали, называемому мартеновским он осуществил метод передела чугуна в сталь (в 1873 г.) без добавки железа, опередив этим более чем на 30 лет братьев Мартен. [c.28]

П. П. Аносов проделал большую научную работу по изучению влияния углерода на свойства стали. Его научные работы оказали большое влияние на развитие производства качественных сталей и на улучшение методов их термической обработки. Дальнейшую работу по изучению свойств металлов и металлических сплавов в зависимости от изменения их состава и строения продолжал гениальный русский ученый Дмитрий Константинович Чернов. Работая инженером на Обуховском сталелитейном заводе в Петербурге, он сделал открытие, которое имело исключительно важное значение для дальнейшего развития металловедения. Д. К. Чернов в результате многочисленных наблюдений над поведением стальных поковок в процессе тепловой обработки установил, что при определенных температурах в стали, находящейся в твердом состоянии, происходит перестройка ее частиц, благодаря чему изменяется структура стали и ее свойства. [c.28]

В основу построения лабораторных работ и последовательности их расположения в книге автор положил комплексный метод, который основан на изучении обработки, структуры и свойств металлов и сплавов в их связи и взаимообусловленности. [c.3]

Методы исследования, применяемые для определения состава, структуры и свойств металлов и сплавов и изучения протекающих в них превращений, подразделяются на две группы [c.8]

Микропластическое внутреннее трение определяют для характеристики металлов и сплавов с высокой или низкой способностью к рассеиванию колебаний. Изучая частотную или температурную зависимость другого вида внутреннего трения — диффузионного, можно выявить его источники, основным из которых является перестройка атомов в поле напряжений. Это обстоятельство дает возможность использовать метод диффузионного внутреннего трения для исследования превращений, не сопровождающихся остаточным изменением структуры, например, для изучения распада пересыщенных твердых растворов, протекающего при низких температурах, упорядочения и других процессов. [c.26]

В последнее время все большее внимание уделяется изучению влияния, оказываемого наложением электрического, магнитного и ультразвукового полей, а также ядерным облучением на структуру и свойства металлов и сплавов в твердом состоянии. В ряде случаев, комбинируя несколько методов обработки с легированием, стремятся использовать различные механизмы превращений и получить металлы и сплавы с необходимыми структурой и свойствами. Так, для упрочнения металлов и сплавов сочетают следующие виды обработки термическую и механическую (термо-механическая обработка), термическую и магнитную (термо-магнитная обработка), термическую, механическую и магнитную (термо-механико-магнит-ная обработка), термическую и ультразвуковую (термо-ультразву-ковая обработка), химико-термическую и ультразвуковую (термо-химико-ультразвуковая) и др. [c.216]

В большинстве работ по изучению диффузии в металлах и сплавах с мелкозернистой структурой (с величиной зерна менее микрона) оказалось невозможным методом снятия слоев обнаружить эти два процесса, так как в среднем толщина механически сошлифованных слоев составляла примерно 10 мк и уже в первый стачиваемый слой целиком попадали зерна с распределенным [c.27]

Для изучения структуры двуокиси урана широко используется оптическая и электронная микроскопия. Эти методы применяются для исследований как исходных порошков, так и спеченных изделий. Техника работ, оборудование и приборы подобны тем, которые известны и широко применяются для исследования порошков, металлокерамических и керамических тел, а также металлов и сплавов, содержащих радиоактивные изотопы или прошедших облучение в реакторе. В специальной технической литературе подробно описаны общие приемы работы, ее аппаратурное оформление, и поэтому нецелесообразно излагать их в этом разделе. Ниже будет обращено внимание лишь на особенности, характерные для микроскопии двуокиси урана. [c.88]

Монография состоит из семи глав. В гл. I рассмотрены основные положения теории фазовых превращений в металлах и сплавах в твердом состоянии, а также закономерности превращений железа, титана и их сплавов в изотермических условиях. В гл. II показаны условия их протекания в зоне термического влияния при сварке плавлением. В гл. III описаны новые методы и аппаратура для изучения кинетики фазовых превращений и изменений структуры и свойств металлов в неравновесных условиях при сварке и термомеханической обработке, а также для исследования задержанного разрушения и образования холодных трещин. В гл. IV приведены результаты исследования превращений при непрерывном нагреве, кинетики роста зерна и гомогенизации аустенита и Р-фазы сплавов титана при сварке. В гл. V рассмотрены основные закономерности фазовых превращений в условиях непрерывного охлаждения при сварке. В гл. VI изложен механизм задержанного разрушения сталей и сплавов титана, установлены критерии оценки этого явления и показано влияние легирующих элементов, параметров термического цикла и жесткости сварных соединений на" сопротивляемость этих материалов образованию холодных трещин при сварке. В гл. VII приведены характеристики свариваемости сталей и сплавов титана различных структурных классов и систем легирования, сформулированы критерии выбора технологии и режимов их сварки и показаны пути регулирования структуры и свойств сварных соединений как в процессе сварки, так и при последующей термической, термомеханической или механико-термической обработке. [c.10]

Впервые искусственные радиоактивные изотопы ( меченые атомы) были применены во второй половине. ЯО-х годов при проведении экспериментальных физических и химических исследований. Метод меченых атомов теперь широко используется для изучения структуры молекул, прослеживания некоторых физических превращений (явлений самодиффузии при плавлении и застывании кристаллических веществ, деформации и рекристаллизации металлов, разупрочнения сплавов при высоких температурах), выявления внутреннего механизма химических реакций и т. д. Этот же метод успешно применяется в практике биологических и физиологических исследований, внося существенные коррективы во многие ранее сформировавшиеся представления о динамике процессов, протекающих в живых организмах. Несколько позднее он все более широко стал использоваться в прикладных научно-технических исследованиях при изучении процессов доменного и сталеплавильного производств, износа деталей машин, качества красителей в текстильном производстве и пр. Столь же широко проводятся различные агрохимические исследования с применением меченых атомов (определение усвоения растениями долей азота, фосфора и других питательных веществ из почвы и из вносимых в нее удобрений, выяснение действия ядохимикатов). Наконец, по величинам радиоактивного распада элементов горных пород — природных изотопных индикаторов — осуществляются геологические исследования. [c.189]

За исключением упоминавшихся выше нитевидных металлических кристаллов со структурой высокого совершенства, еще не удалось попасть в область левой ветви кривой (рис. 4.58). Применяемые в технике методы упрочнения поликристаллических металлов основаны на искусственном увеличении удельного числа дефектов, достигаемом различными методами. К числу наиболее распространенных и пока наиболее эффективных средств повышения прочности металлов относятся легирование металлов при помощи тех или иных добавок, т. е. получение металлических сплавов, и термическая обработка их. Оба этих направления тесно связаны с изучением свойств сплавов при помощи диаграмм состояния. [c.296]

Metallography — Металлография. Изучение структуры металлов и сплавов различными методами, особенно оптической и электронной микроскопией. [c.1000]

Микроскопический ашлиз микроанализ) — метод изучения строения металлов и сплавов с помощью специального металлографического микроскопа при больших увеличениях (до 3000 раз). С помощью микроанализа определяют величину и форму кристаллов и структурные составляющие сплавов, выявляют особенности строения структуры, наличия в ней микропороков (трещин, раковин и т. д.) или неметаллических включений и т. п. [c.108]

РЕНТГЕНОВСКАЯ ТОПОГРАФИЯ, использующая тот же эффект дпфракциопиого контраста, что и просвечивающая электронная микроскопия, также позволяет наблюдать отдельные дислокации. Но из-за малой разрешающей способности она применима лишь к монокристаллам с плотностью дислокаций не выше 10 — 10 см . Поэтому этот метод не может сколько-нибудь широко использоваться для изучения дислокационной структуры металлов и сплавов. Основная область применения метода — анализ дислокационной структуры совершенных монокристаллов полупроводников (кремний, германий и др.). [c.99]

Первоначальный период бурного энтузиазма в отношении ЯГР-спектроскопии сменился в середине 60-х годов периодом более спокойного и систематического освоения нового метода для исс.дедования свойств твердых тел. Если говорить о металловедческих аспектах проблемы, то выяснилось, что наиболее полезную информацию ЯГРС дает при изучении магнитной структуры металлов и сплавов [8], электронного распределения (зарядового состояния, типа связи) [9], фазовых превращений, включая процессы упорядочения, и динамики решетки [5]. [c.166]

Метод микроструктурного анализа позволяет изучать поверхностное строение металлов и сплавов при помощи оптических метал-ломикроскопов при относительно больших увеличениях — обычно от 50 до 2000 раз. При таких увеличениях можно обнаружить элементы структуры размером до 0,2 мкм. Изучение микроструктуры проводят на специально приготовленных образцах — микрошлифах. Микрошлифы должны иметь зеркально блестящую поверхность, потому что структуру металлов и сплавов, как тел непрозрачных, рассматривают в отраженном свете [c.106]

Для изучения строения металлов и сплавов, получаемых сплавлением (спеканием) двух или нескольких металлов или металлов с неметаллами, применяют различные методы исследования. Наиболее широко используют металлографический анализ, позволяющ,ий изучать структуру, т. е. форму, размеры и характер взаимного расположения кристаллитов, образующих металл или сплав. [c.8]

В учебном пособии изложены теоретические основы алектроматериаловедения, касающиеся изучения структуры и свойств металлов и сплавов, применяемых в авиационном приборостроении. Приведены материалы, устанавливающие зависимость физикохимических свойств электротехнических сплавов от их строения, а также сведения о методах формирования у сплавов специальных свойств. Значительное место в учебном пособии отведено изучению конкретных групп электротехнических сплавов — конструкционных, магнитных, проводниковых, с особыми тепловыми свойствами, полупроводников. [c.2]

Основное преимущество применения метода микротвердости в металловедении — возможность изучения свойств малых объемов материалов, например отдельных фаз и структурных составляющих металлических сплавов. В настоящее время имеется больщое количество работ по исследованию методом микротвердости структур металлов, в частности, облученных нейтронами. В данной работе сделана попытка кратко обобщить результаты, относящиеся к этому вопросу. [c.236]

Металловедение наших дней располагает хорошо разработанной теорией строения металлов и сплавов и многообразными методами практического исследования их структуры и свойств. Здесь и методы классического металлографического исследования, начиная от визуального изучения вида излома до исследования отшлифованной и протравленной поверхности металла с помощью обычного металлмикроскона. Эти старые методы металлографии развиты и углублены сейчас современными приборами, новыми средствами исследования. Для этого используются аппараты электронной и ультрафиолетовой микроско-П1Ш, рентгеноструктурный анализ, термический анализ и др. [c.152]

В настоящее время многие важнейшие области науки о металле успешно развиваются новыми отраслями науки — физикой твердого тела и физикой металлов. В этом отношении примечательны работы I звe тнoгo советского металловеда и специалиста в области физики металлов акад. Георгия Вячеславовича Курдюмова, ныне директора Института физики твердого тела АН СССР. Акад. Кур-дюмов многие годы успешно изучает фазовые превращения в металлах и сплавах при их нагревании и охлаждении. Им открыты важные закономерности, происходящие в стали при ее зака.тке и отпуске, многое сделано в области изучения кристаллической структуры стали, особенно на уровне кристаллических решеток, т. е. в масштабах, близких к расстоянию между атомами. Возможности для таких исследований открыло применение в современном металловедении рентгеноструктурного анализа, электронной микроскопии и других методов. [c.221]

Приведены теоретические сведения о коррозии и коррозионно-усталостном разрушении металлов, дан анализ современных методов и средств изучения коррозионной усталости. Показано влияние на сопротивление коррозионной усталости металлов и сплавов их структуры, агрессивности среды, масштабного фактора, частоты припожения механической нагрузки и других факторов. Описаны закономерности коррозионно-усталостного разрушения сталей, подвергнутых упрочняющим поверхностным обработкам. Рассмотрены вопросы электрохимической защиты металлов от коррозионно-усталостного разрушения. [c.2]

Диффузия. Изучение подвижности атомов методом ЯМР основано на том, что движение отдельных ядер усредняет локальные внутренние поля, оужая спектр ЯМР и изменяя его форму. При достаточно низких температурах позиции, занимаемые резонирующим ядром в структуре металла или сплава, отвечают минимуму потенциальной энергии. Повышение температуры, приложенной к образцу, вызывает рост собственной энергии ядра до величины, сравнимой с потенциальным барьером, переход через который обеспечивает диффузионное движение. Средняя частота диффузионных перескоков между двумя соседними позициями V пропорциональна числу ядер, способных преодолеть потенциальный барьер и , определяющий энергию активации процесса диффузии V = [c.179]

Изучение пассивационньа характеристик металлов и сплавов классическим методом потенциостатической потенциодинамической поляризации предусматривает проведение предварительной катодной обработки образцов с целью удаления поверхностных загрязнений я оксидных слоев. При этом считается, что состав и структура такой поверхности и объемных участков сплава идентичны, поэтому ее электрохимические характеристики определяют электрохимическое поведение системы в целом. Вместе с тем, результата рада работ показывают, что в аморфных сплавах (АС) имеют место значительные сегрегации легирующих элементов, в том числе и пассивирующих в поверхностных слоях глубиной до 20 нм. Очевидно, использование катодной обработки в условиях существования сегрегационных образований может исказить реальные электрохимические характеристики поверхности АС. [c.79]

Диффузия. Изучение подвижности атомов методом ЯМР основано на том, что перемещение отдельных атомов усредняет локальные внутренние поля вокруг резонирующего ядра, сужая спектр ЯМР и изменяя его форму (см. рис. 13.4). При достаточно низких температурах позиции, занимаемые резонирующим ядром в структуре металла или сплава, отвечают минимуму потенциальной энергии. Повышение температуры образца вызывает рост собственной энергии ядра до величины, сравнимой с потенциальным барьером, переход через который обеспечивает диффузионное движение. Средняя частота диффузионных перескоков между двумя соседними позициями пропорциональна числу ядер, способных преодолеть барьер U, определяющий процесс диффузии Vg = Vo exp (—UjkT). Если > Av, где Av = уН/2п — ширина линии для жесткой решетки, то по температурному сужению линии можно найти величины потенциального барьера и параметров диффузии [13.35]. [c.197]

При исследовании физических свойств металлов и сплавов и применении физических методов исследования для изучения их структуры и изменения ее в зависимости от различных факторов особое впи.мание должно быть уделено определению точиости получаемых результатов опыта, так как в этом случае она будет существенно зависеть от приицппиальиоп схемы исследования, при- [c.179]

Во зремя опыта отполированные образцы стали вводились в фарфоровую трубку и помещались вместе с ней в электрическую печь сопротивления. Струей чистого сухого водорода из аппарата вытеснялся воздух. Затем температуру печи поднимали до нужной величины и в фарфоровую трубку на несколько секунд вводили хлористый водород, который протравливал полированную поверхность образцов, фиксируя структуру сталей при заданной температуре. После этого аппарат охлаждался. Однако изображение, вытравленное на поверхности шлифа, при высокой температуре сохранялось без изменения и могло быть рассмотрено в микроскоп. Указанный метод получения чисто аустенитпой структуры,—писал А. А. Байков в той же статье,— представляет более широкий интерес, так как этот метод позволяет изучать структуру металлов при различных тегипературах Следует сказать, что и сейчас ои широко используется в металлографических лабораториях при изучении структуры сплавов. При этом отполированные образцы нагреваются в герлхетичоски [c.172]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...