Порядок выполнения работы. А Выявление волокнистого строения проката (общей ликвации углерода

А Выявление волокнистого строения проката (общей ликвации углерода, фосфора и серы). Этот анализ выполняется на темплетах, вырезанных из проката и штампованной детали, в такой последовательности:

1 Наполнить ванночку на 2-3 см реактивом Гейне.

2 Протереть шлифованную поверхность темплета спиртом.

3 Погрузить эту поверхность в реактив на 1-2 с, затем вынуть и посмотреть, равномерно ли смочилась поверхность. Если обнаружатся не смоченные места, то повторными погружениями добиться полного смачивания поверхности и затем держать шлиф в растворе 1,5-2 мин.

4 Вынуть шлиф из раствора и под струей воды, пользуясь ветошью, удалить слой меди с исследуемой поверхности.

5 Просушить поверхность шлифа фильтровальной бумагой.

6 Выявленную макроструктуру зарисовать и объяснить.

7 В этом же растворе протравить остальные шлифы, после чего раствор слить в склянку или раковину (по указанию преподавателя).

8 Проанализировать результаты. При этом необходимо учесть следующее. На продольных макрошлифах наблюдаются темные полосы в виде волокон. Это ликвационные зоны: участки, обогащенные углеродом, фосфором и серой. При травлении железо переходит с поверхности шлифа в раствор, а на его место из раствора осаждается медь, которая предохраняет поверхность металла от дальнейшего травления хлористыми солями реактива. В результате места, обогащенные углеродом, фосфором и серой, окажутся менее защищенными медью и протравятся сильнее. После снятия слоя меди они выглядят темнее участков с меньшим содержанием этих элементов. Ликвационные зоны в виде волокон наблюдаются на продольных шлифах пластически деформированного металла, т.е. прокате, поковках, штамповках и др. На поперечных шлифах волокон нет.

Рис. 2. Макрошлпфн

Б Выявление зон сварного шва и дефектов сварки. Выполняется на темплете из сварного соединения в такой последовательности:

1 Наполнить ванночку на 2-3 см раствором персульфата аммония.

2 Погрузить макрошлиф в раствор (не опуская на дно) на 1 мин.

3 Вынуть шлиф и ветошью, смоченной тем же раствором, протирать травимую поверхность до выявления макроструктуры.

4 Промыть шлиф под струей воды, просушить фильтровальной бумагой.

5 Раствор слить в склянку, ванночку промыть водой.

6 Выявленную структуру зарисовать, указав зоны наплавленного и основного металла, зону термического влияния и обнаруженные дефекты.

В Определение ликвации серы (проба по Бауману). Выполняется на темплете из рельса в такой последовательности:

1 Наполнить на 2-3 см одну кювету 5%-ным раствором серной кислоты, вторую - водным раствором гипосульфита.

2 Положить на 3-5 мин фотобумагу в кювету с раствором кислоты.

3 Положить темплет на стол исследуемой поверхностью кверху и протереть ее спиртом.

4 Извлечь фотобумагу из кюветы и, держа ее за угол над кюветой, дать стечь раствору, после чего подсушить фотобумагу между двумя листами фильтровальной бумаги.

5 Наложить фотобумагу на макрошлиф эмульсионным слоем.

6 Удалить пузырьки воздуха, находящиеся между бумагой и шлифом, для чего, не допуская сдвига бумаги, прикатать ее резиновым валиком.

7 После небольшой выдержки (0,5-1,5 мин) снять фотобумагу и, убедившись, что получен четкий отпечаток, промыть в проточной воде.

8 Закрепить отпечаток, поместив его на 5-7 мин в кювету с закрепителем, после чего отпечаток вынуть, промыть в проточной воде, а затем просушить.

9 Растворы слить в склянки, а кюветы промыть водой.

10 Полученный отпечаток наклеить или зарисовать в отчет, указав ликвационные места и объяснив их происхождение. Сделать заключение о влиянии выявленного распределения сернистых включений на качество рельса.

11 Проанализировать результаты. При этом необходимо учесть следующее. Сера в стали находится в виде сульфидов марганца (MnS) и железа (FеS). При взаимодействии серной кислоты, оставшейся на бумаге, с сульфидами, попавшими в плоскость шлифа, протекают реакции:

MnS + H₂S0₄ ® MnS0₄ + H₂S;

FеS + H₂S0₄ ® FeS0₄ + H₂S.

Выделяющийся сероводород (H₂S) непосредственно против очагов своего выделения воздействует на кристаллики бромистого серебра, которые содержатся в эмульсионном слое фотобумаги, по реакции:

2AgBr + H₂S ® 2HBr + Ag₂S.

Сернистое серебро (Ag₂S) имеет темно-коричневый цвет, поэтому темные участки, наблюдающиеся на полученном отпечатке, указывают место, форму и характер распределения сернистых включений.

Если на отдельных участках присутствует в повышенном количестве (вследствие ликвации) фосфор, то он, участвуя в реакции с бромистым серебром, образует фосфиды серебра, имеющие более темный (до черного) цвет. По интенсивности этих участков можно судить о степени загрязненности исследованной стали серой и фосфором.

Содержание отчета

Цель работы. зарисовки макрошлифов; область применения макроанализа по макрошлифам; выводы по результатам анализа макрошлифов.

Контрольные вопросы

1 Виды изломов.

2 Сущность макроанализа по изломам.

3 Излом усталости, его зоны; причина появления излома усталости.

4 Причины появления отбеленной зоны на изломе и закалочной трещины.

5 Что называется макроанализом? Виды микроанализа.

6 Как приготавливается макрошлиф?

7 Сущность метода Баумана, его назначение.

8 Как выявляется макроструктура сварного шва?

Лабораторная работа №2

ДИАГРАММА Fe–C (Fe–Fe₃C) И МИКРОСТРУКТУРА

Дата добавления: 2015-10-21