Исследование строения макроструктурным методом.

Теоретическая часть и описание экспериментальной установки.

Макроструктурой называется строение металла или сплава, видимое невооруженным глазом или при небольших увеличениях (от 10 до 30 раз) с помощью лупы или бинокулярного микроскопа.

Макроструктурный анализ проводится с целью изучения макроструктуры и выявления макродефектов конструкционных материалов. Макроструктура исследуется непосредственно при осмотре поверхности слитка, заготовки или изделия; при изучении поверхности, по которой произошло разрушение образца или детали, (излома изделия), при изучении поверхности макрошлифов.

Макрошлифом называется специальный образец, вырезанный в определенном месте изделия после шлифования и травления химическим реактивом. Поверхность макрошлифа обрабатывается на фрезерном, строгальном, или плоскошлифовальном станке с последующей шлифовкой вручную для получения более гладкой поверхности, с использованием шлифовальных шкурок различной зернистости абразива.

При осмотре поверхности слитка, заготовки или изделия обнаруживаются трещины, сколы, отслаивание, вздутия, оплавление и другие дефекты. Продольные и поперечные поверхностные трещины слитка образуются вследствие возникновения напряжений в поверхностных слоях при кристаллизации и из-за приварки слитка в отдельных местах к поверхности изложницы. Трещины на стальных поковках и заготовках появляются в результате загрязнения слитка неметаллическими включениями (сульфидами, фосфидами, оксидами и др.) и наличия литейных дефектов (плен, заворотов) на поверхности слитка. При неправильных режимах шлифования на поверхности закаленных деталей образуются шлифовочные трещины из-за значительных растягивающих напряжений (рисунок 5).

Рисунок 5. Шлифовочные трещины

Изучение излома (фрактография) конструкционных материалов позволяет установить особенности строения (форму и размер зерна) и определить поведение материала при разрушении. В зависимости от качества материала, режима термической обработки и условий эксплуатации изделия могут разрушаться хрупко или вязко. По этому признаку различают изломы (рисунок 6 а, б, в):

1) кристаллический;

2) волокнистый;

3) смешанный.

Рисунок 6. Изломы стали а – кристаллический (хрупкий); б – волокнистый (вязкий); в – смешанный

Изучение поверхности макрошлифов конструкционных материалов после шлифования и травления позволяет определить:

1) строение литых материалов (форму и расположение зерен и дендритов-древовидных кристаллов) (рисунок 7 а, б);

Дата добавления: 2015-07-25