Структура металлов и способы ее изучения

О структуре металлов я сплавов будет говориться на протяжении всей книги. В этой главе рассмотрим, как производится изучение структуры металлов. Для изучения структуры существует четыре основных способа изучение излома, макроанализ, микроанализ, рентгеноструктурный а н а л из. [c.44]

Описанные кратко, а также и многие другие способы изучения структуры металлов, здесь не упомянутые, широко применяются в научных исследованиях технических испытаниях и т. д. На каждом крупном металлургическом и машиностроительном заводе (не говоря о лабораториях научно-исследовательских институтов и высших учебных заведений) имеются металлографические, а нередко и рентгенографические и физические лаборатории, оснащенные новейшим оборудованием. [c.42]

Перспективный способ изучения структуры металла — спектральное исследование донного сигнала. Изучение изменения спектра широкополосного импульса в результате разного затухания различных частотных составляющих дает значительно большую информацию о структуре, чем контроль на одной частоте. [c.420]

Макроскопический анализ. Этот способ заключается в изучении строения металла невооруженным глазом или при увеличении (через лупу) до 30 крат. При таком анализе можно исследовать большую поверхность детали (заготовки). Чаш,е всего макроанализ является предварительным исследованием структуры металла. Он отличается простотой и доступностью, не требует значительных средств и времени. Этим способом пользуются для выявления пористости металла, ликвации (неоднородности отдельных участков поверхности по химическому составу, структуре, неметаллическим и газовым включениям), пузырей, трещин, послойной кристаллизации, остатков усадочной раковины, рыхлоты, расслоения, обезуглероживания и науглероживания поверхности, свищей (газовых пузырей), флокенов (беспорядочно ориентированных трещин), инородных металлических и шлаковых включений, раскатанных трещин, рванин, чешуйчатости, морщин, остатков окалины, шлифовочных трещин, направления волокон при обработке давлением и т. д. Наиболее простой и быстрый способ изучения структуры металлов — рассмотрение изломов. По излому стали, например, можно обнаружить перегрев, так как в этом случае излом будет крупнозернистым (на изломе бу- [c.39]

Радиографический анализ. Этот способ начал развиваться с появлением искусственных радиоактивных изотопов. Чаще всего его применяют как авторадиографический. Для изучения распределения какого-либо химического элемента в структуре металла в него вводят радиоактивный изотоп этого элемента. Приготавливают макро- или микрошлиф, на который накладывают пластинку или бумагу со специальной эмульсией, чувствительной к излучению радиоактивного изотопа. В местах скопления изотопа эмульсия засвечивается. После фотообработки изучают распределение химического элемента в структуре металла, как в макро-, так и в микромасштабах. При этом удается установить не только качественные, но и количественные характеристики. [c.46]

Одним из основных способов изучения структуры металлов является исследование при помощи микроскопа. [c.19]

Какое значение имеет изучение структуры металлов Какими способами изучения структуры пользуются в технике [c.28]

Впервые наука о термической обработке возникла в прошлом веке в России. Первым, кто научно подошел к процессам термической обработки, был Павел Петрович Аносов. Он был начальником Златоустовских заводов на Урале и много, упорно и успешно работал над изучением способов получения высококачественной стали. Первым в мире он применил для исследования строения стали микроскоп и показал, какую огромную роль имеет изучение структуры металлов для правильного и безошибочного овладения процессами термической обработки. [c.4]

СТРУКТУРА МЕТАЛЛОВ И СПОСОБЫ ЕЕ ИЗУЧЕНИЯ [c.44]

Структура металлов и способы ее изучения [c.47]

М а к р о а н а л из — изучение структуры металла невооруженным глазом или при помощи увеличительного стекла, дающего увеличение от 3 до 10 раз. Таким способом структуру металла можно рассматривать в изломе, на поверхности детали или на шлифе —специальном образце. [c.16]

Макроанализ — изучение структуры металла невооруженным глазом или при помощи увеличительного стекла, дающего увеличение от 3 до 10 раз. Таким способом структуру ме- [c.13]

При изучении кристаллической структуры и способа упаковки важно установить объем, занимаемый атомами или ионами твердого тела. Рассматривая ионы в галогенидах щелочных металлов в виде жестких сфер, можно приписать ионный радиус каждому из ионов, а межионные расстояния в кристаллах в свою очередь выразить в виде простой суммы соответствующих ионных радиусов. Полинг [c.22]

В настоящее время, насколько нам известно, отсутствует классификация методик исследования покрытий и материалов с покрытиями. В отдельных монографиях на различном методическом уровне рассматриваются способы оценки свойств собственно покрытий (пористость, прочность соединения с основным металлом, защитные свойства, износостойкость и др.). Однако вопрос влияния покрытий на конструктивную прочность изделия в целом значительно сложнее, чем представляется некоторым авторам, и не может быть решен простым исследованием структуры и свойств только покрытий. По-видимому, композицию основной металл — покрытие следует рассматривать как единое целое. Очевидна необходимость комплексного, всестороннего изучения данной композиции с привлечением современных средств оценки конструктивной прочности, таких как статические, динамические и усталостные испытания, а также испытания на трещиностойкость. Методы испытаний материалов с покрытиями разработаны значительно меньше, чем способы оценки свойств собственно покрытий. В предлагаемой нами классификации методик исследования структуры и физико-механических свойств (рис. 2.1) выделено два крупных раздела испытание покрытий и испытание материалов с покрытиями. [c.13]

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]

Наклеп металлов в процессе пластической деформации с точки зрения отдельных дислокаций пока не исследован. Многие из современных дислокационных теорий не дают ясного представления о том, например, связано ли упрочнение при пластической деформации в основном с взаимодействием дислокаций или же с нарушениями, которые остаются в плоскостях скольжения на месте передвижения дислокаций. Несмотря на то, что имеющиеся данные по изучению свойств пластически деформированных металлов и сплавов пока не позволяют достаточно полно представить физическую картину процесса упрочнения, все же, по-видимому, относительная роль показателей тонкой кристаллической структуры в процессе упрочнения изменяется в зависимости от способа и стадии упрочнения, а также от свойств материала. [c.112]

Во втором издании (первое-в 1979 г.) изложены методики для изучения и выявления структур различных металлов и сплавов способами металлографического травления. Рассмотрены составы реактивов и описана технология травления. Приведены типичные макро- и микроструктуры металлов и сплавов. [c.223]

Большое значение имеют труды Н. С. Курнакова об образовании сплавов и возможности получения нужных свойств, о способах физико-химического исследования металлов и сплавов, о зависимости между структурой и свойствами сплавов. Многие работы Н. С. Курнакова положены в основу изучения металлов и применяются в современных металлографических лабораториях. [c.6]

Применяя микроскопический метод, изготовляют шлиф поперечного разреза изделия и измеряют на нем толщину покрытия при большом увеличении под микроскопом. Метод применяется в лабораторных условиях и рекомендуется для проверки толщины покрытия, полученной струйным и магнитным способом, а также для изучения структуры многослойных покрытий. Во избежание отслаивания покрытия во время испытания при шлифовании на него осаждают слой другого металла толщиной 20—30 мкм. Образец сначала подвергают шлифованию, полированию и травлению. [c.276]

При изучении способов повышения износостойкости существенное значение имеет использование комплексного метода исследования, при котором результаты испытаний на трение и износ, служащие критерием эффективности изучаемого способа, сопоставляются с данными, характеризующими состав и структуру поверхностных слоев металла. Такое сопоставление позволяет определить, какие именно изменения в поверхностных слоях металла дают наилучший эффект в части повышения износостойкости, что является необходимым условием правильного выбора и разработки методов борьбы с износом в машинах. [c.168]

Р е н т ге и о а н а л и 3 — это изучение структуры и состава металла при помощи рентгеновских лучей. Этим способом можно установить тип кристаллической решетки металла. В этом случае анализ называется рентгено-структурным. Рентгеновские лучи способны хорошо проникать через многие непрозрачные тела. Например, они свободно проникают через слой алюминия толщиной 5—10 см. Свинец для рентгеновских лучей представляет большое препятствие. Слой свинца в 1 см. почти полностью задерживает их. [c.15]

Все технические металлы и их сплавы состоят из множества кристаллических зерен, хорошо различимых невооруженным глазом в изломе металла. Следовательно, простейшим, и при этом довольно ценным, способом ивучения строения металла является исследование излома невооруженны1М глазом или с помощью лупы. Этот широко распространенный на практике прием был известен задолго до возникновения металловедения как науки. Однако исследование излома — это только первый шаг в изучении структуры металла. [c.10]

Изучение излома — наиболее элементарный способ изучения структуры. Надпилив кусок металла ножов кой и сломав его, мы получим свежий излом, а только свежие изломы и следует рассматривать изломы быстро пачкаются, окисляются и структура излома становится неотчетливой. В изломе можно увидеть мелкие блестки. Это — сколы отдельных зерен, составляющих структуру металла. Зерна могут быть настолько мелки, что мы не увидим блесток. Излом покажется однородным (у стали — светло-серым), фарфоровидным. Мо кет быть наоборот — блестки отчетливо видны [c.44]

Вместе с тем непосредственное изучение структуры даже очень тонкого металлического предмета путем просвечивания не представляется возможным. Однако это затруднение было прео/.олено введением способа изготовления прозрачных реплик (или слепков) с поверхности микрошлифа, отображающих характер этой поверхности, а следовательно, и структуры металла и пропускающих элеетронные лучи. [c.100]

В прошлом структуру металлов определяли только одним способом — рассмотрением излома металла невооруженным глазом. В дальнейшем наука дала в руки проиаводственников более совершенные методы изучения структуры металлов при помощи точных приборов. В настоящее время существует целый ряд методов изучения структуры и контроля качества металлов. Ниже мы рассмотрим только наиболее распространенные. [c.13]

Перспективный способ изучения структуры металла состоит в исследовании спектрального состава донпого сигнала. Изменение спектра широкополосного импульса в результате разного затухания различных частотных составляющих дает значительно большую информацию о структуре, чем контроль на одной частоте. Предложен способ контроля средней величины зерна [7] по структурной реверберации, поскольку, как отмечено в 1.2, рассеяние на зернах — основная причина затухания ультразвука в металлах. [c.259]

Рассмотренные до сих нор теории пластичности основывались на гипотезах формального характера реальная структура поли-кристаллического материала и хорошо известная картина пластического деформирования кристаллических зерен при этом совершенно не принимались во внимание. Такой подход имеет свои преимуп] ества и недостатки. С одной стороны, обилие законы пластичности, сформулированные для нроизвольного тела безотносительно к его физической природе, позволяют охватить единообразным способом широкий круг явлений — пластичность металлов, предельное равновесие грунтов, хрупкое разрушение горных пород и бетона и так далее. Такая общность чрезвычайно подкупает действительно, экспериментатор с удивлением обнаруживает, что макроскопическое поведение тел самой разнообразной физической природы оказывается поразительным образом сходным. Оказывается, что это поведение егце более поразительным образом может быть приблизительно хорошо описано при помощи уравнений, полученных из некоторых априорных гипотез достаточно формального характера. Но при более детальном изучении опытных данных оказывается, что при внешнем глобальном сходстве обнаруживаются и различия в поведении разных материалов. Эти различия связаны с тем, что микромеханизмы не только неунругой, но даже упругой деформации не одинаковы. Поэтому естественно стремление к тому, чтобы положить в основу теории пластичности некоторые физические представления о протекании пластической деформации. Нужно признать, что мы еш е далеки от возможности построения макроскопической теории, основанной на анализе и описании процессов, происходящих на микроуровне. Теория скольжения Батдорфа и Будянского, которая будет схематически изложена ниже, отнюдь не может быть названа физической теорией. Однако положенные в ее основу гипотезы в определенной мере отражают процессы, происходящие внутри отдельных кристаллических зерен, хотя и не воспроизводят их точным и полным образом. Пластическая деформация единичного кристалла происходит за счет сдвига в определенной кристаллографической плоскости в определенном нанравлении. Совокупность плоскости скольжения и направления скольжения в этой плоскости называется системой скольжения. Система скольжения задается парой ортогональных еди- [c.558]

Ранее считалось, что соединение покрытия с основным металлом при большинстве способов напыления происходит за счет механических связей [61], что предварительная подготовка поверхности, в частности пескоструйная обработка, приводяш,ая к повышению шероховатости, способствует усилению механических связей за счет заклинивания деформированных напыленных частиц в рельефе основного металла. В настоящее время полагают, что наряду с лгехани-ческим взаимодействием прочность соединения определяется установленными при напылении химическими связами п силами Ван-дер-Ваальса. Последние, однако, играют весьма малую роль в повышении прочности соединения. Что касается химического взаимодействия, то его значение может быть определяющим. При детонационном напылении высокую прочность соединения покрытия А120д с ниобием авторы [15] объясняют химическим взаимодействием частиц напыляемого материала и основного металла. Высокая прочность соединения наблюдается при нанесении тугоплавких покрытий на металлы с более низкой температурой плавления. При этом происходит перемешивание двух различных по химическому составу и свой-, ствам материалов, и достигается высокая прочность соединения покрытия с основным металлом. Предварительная пескоструйная обработка необходима не только для создания на поверхности металла нужного рельефа, но и для увеличения контактной площади и дополнительной активации цоверхности [15]. Выявление причин, определяющих уровень прочности соединения, будет, вероятно, основываться на систематических и глубоких исследованиях границы покрытие — основной металл с. привлечением современных методов изучения структуры. [c.56]

При исследовании процессов затвердевания отливок и образования структур литого материала, а также процессов образования в отливках усадочных раковин, рыхлоты, усадочной и газовой пористости, химической неоднородности, неслитин, и т. п., т. е. процессов, сущность которых определяется свойствами и природой конкретных сплавов, литейная форма может раосматриваться как окружающая отливку среда, обладающая той или иной способностью отводить теплоту. Главной задачей в этом исследовании должно быть изучение законов затвердевания отливок, кинетики кристаллизации конкретных сплавов и выяснение склонности их к образованию перечисленных дефектов при различной интенсивности теплового взаимодействия отливки и формы. Цель этого исследования — определение основных параметров рациональной технологии (температуры перегрева расплава в печи, температуры заливки, режимов заполнения формы жидким металлом, режимов вентиляции формы, длительности отдельных этапов охлаждения отливки, температуры формы, материала формы и отдельных ее частей, режимов питания отливки в процессе затвердевания), а также установление требований к ряду литейных свойств сплавов (жидкотекучести, объемной и линейной усадке, склонности к образованию усадочной пористости, ликвационных зон и т. п.) с точки зрения особенностей того или иного способа литья. [c.147]

Для изучения структуры паяемого металла, ( тдельных зон шва или от-дельиы.х фал приходится последовательно применять несколько травите-лей. В табл, 4 приведены составы реактивов и способы химического травления для выявления микроструктуры паяных соединений. [c.311]

Основная цель книги — обсуждение эффектов нанокристал-лического состояния, наблюдаемых на свойствах металлов и соединений. Структура и дисперсность (распределение зерен по размерам), а следовательно, и свойства наноматериалов зависят от способа их получения, поэтому в первой и второй главах книги кратко рассмотрены основные методы получения нанокрис-таллических порошков и компактных нанокристаллических материалов. Заметим, что существенный прогресс в изучении на-нокристаллического состояния твердого тела был достигнут после 1985 года именно благодаря усовершенствованию известных и созданию новых методов получения нанокристаллических материалов. [c.15]

Приведенными схемами, разумеется, далеко не исчерпываются возможности получения сварных соединений аустенитных жаропрочных сталей и сплавов без их расплавления, т. е. диффузионным способом. Испо льзование той или иной из рассмотренных схем, так же, как и любой другой гипотетической схемы диффузионной сварки, зависит от композиции прослойки и свариваемого металла. Выбор композиции прослойки облегчается знанием растворимости элементов, т. е. знанием диаграммы состояния данной системы сплавов. При рассмотрении проблемы горячих трещин в аустенитных швах (см. гл. IV) мы привлекаем равновесные и приведенные (псевдобинарные) диаграммы состояния для понимания поведения данного элемента, его влияния на структуру и горячеломкость аустенитных швов. Вследствие неравновес-ности процессов первичной кристаллизации сварочной ванны при различных способах сварки плавлением использование равновесных диаграмм состояния, естественно, лишь в первом приближении характеризует истинную картину явлений. При диффузионной сварке расплавление переходного слоя происходит быстро, как только в процессе нагрева будет достигнута температура его плавления. Но затвердевание переходного слоя (прослойки, припоя) идет достаточно медленно, чтобы можно было с полным основанием говорить о применимости равновесных диаграмм состояния для изучения закономерностей ПСП. [c.376]

Надо заметить, что в эти годы началось также экспериментальное изучение пластичности и прочности металлических монокристаллов. Как известно, при охлаждении жидкого металла обычно получается тело с поликристаллической структурой. Выращивание металлического монокристалла — дело трудное, и, несмотря на многовековую историю металлургии, первые способы получения монокристаллов типичных металлов были открыты лишь в 1918—1920 гг. Зато это почти сразу было использовано для широкого изучения законов пластической деформации на кристаллографическом уровне . С. Элам, М. Поляни, Э. Шмид и другие физики-металловеды осуществили в двадцатых годах сотни опытов по растяжению и сдвигу монокристаллических образцов за пределами упругости при разной ориентации решетки образца относительно главных осей напряжения. В результате было установлено, что пластическая деформация монокристалла происходит в основном путем взаимной трансляции ( скольжения ) его частей, разделяемых системами одноименных кристаллографических плоскостей, что наименьшим сопротивлением скольжению обладают кристаллографические плоскости и направления с наиболее плотным размещением узлов решетки и ряд других простых по форме фактов, важнейшие из которых выражают так называемые законы Шмида (обзор этих фактов имеется в монографии Э. Шмида и В. Боаса Пластичность кристаллов , 1935 русский перевод М.— Л., 1938). [c.82]

Выявление микроструктуры чугуна произвддится прежде всего рассмотрением шлифа под микроскопом в нетравленном состоянии. Изучение негравлен-ного образца позволяет определить наличие графита и его форму, наличие пор и неметаллических включений. Дальнейшее изучение структуры проводится на травленом образце. Основными способами выявления микроструктуры чугуна являются химическое травление растворами электрохимическое травление с помощью электротока (электролитическое травление) тепловое травление (окрашивание структуры при нагреве в атмосфере воздуха) ионное травление (ионная бомбардировка металла в вакууме) магнитная металлография. [c.42]

Несмотря на больгпое число работ, посвященных изучению диффузионного насыщения поверхности сплавов металлами и металлоидами, появившихся за последние 15—20 лет, большинство из них отражает главным образом технологическую сторону процесса насыщения, уделяя меньшее внимание явлениям, происходящим на поверхности металла в процессе насыщения его элементами. Неоспоримо, что разные способы производства насыщения приводят к различным конечным результатам (глубина насыщения, структура слоя и его свойства). В данной работе предпринята попытка объяснить наблюдаемое различие в структуре и свойствах слоя при применении различных методов насыщения. В табл. 1 приведены результаты исследований диффузионного насыщения армко-железа различными металлами, подтверждающие влияние метода и способа насыщения на фазовый и химический состав диффузионного слоя, а также на его толщину, микротвердость и качество поверхности. [c.16]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...