Вашуль Х. Практическая металлография. Методы изготовления образцов

Раздел ГРНТИ: Технический анализ в металлургии
Вашуль Х
Металлургия, 1968 г.

Ссылка доступна только зарегистрированным пользователям.
Вашуль Х. Практическая металлография. Методы изготовления образцов

Практические рекомендации по изготовлению образцов
 
В гл. 4 были даны многочисленные рекомендации И указания по изготовлению шлифов, при этом созна­тельно не упоминалось о специфичных для каждого ма­териала особенностях. Поскольку описать приготовление образцов всех используемых в технике материалов не­возможно, мы выбрали наиболее часто применяемые ма­териалы, а также те, на примере которых можно отчет­ливо проследить современные тенденции развития техно­логии приготовления образцов.
 
Для соответствующей группы материалов приводится описание структуры. Фотографии наиболее характерных структур призваны облегчить восприятие и представить возможность для собственной оценки структуры. Специ­фичные с точки зрения приготовления шлифов свойства являются узловыми моментами для представленных ре­комендаций. Выделены те особенности, которыми пред­лагаемая технология отличается от стандартной.
Возможные варианты методов обозначены символиче­ски последовательностью цифр в соответствии с рис. 4.1. При необходимости указываются различия в технологии при индивидуальном и многопозиционном приготовлении (с применением держателей образцов). Основное внима­ние уделяется методам обработки. Хотя результаты за­висят также и от качества приборов и вспомогательных материалов в интересах краткости изложения они не об­суждаются. Вместе с тем эти рекомендации не могут и не должны заменять накопленный собственный опыт. «Пред­писания» иногда оказываются следствиями влияния по­мех. О причинах этого говорилось многократно. Вопросам приготовления металлографических образцов из разных материалов посвящены также монографии Сэмюэльса, Летцова и Кела.
Материалы на основе железа. Нелегированные, микролегированные и низколегирован­ные ста ли. Структура — чаще всего двухфазная, ред­ко однофазная или многофазная. Матрица — твердый ра­створ углерода в железе (феррит), основные фазы — ре3С (цементит), Fe2C(ε-карбид). Характеристики фаз даны в табл. 5.1. Другие фазы: включения оксидов, суль­фидов, оксисульфидов, нитридов, карбонитридов и (или) боридов. Первичная структура дендритная или ячеистая; вторичная структура разнообразная в зависимости от ви­да деталей и термомеханической обработки (см. табл. 5.1). Примеры структуры— рис. 5.3, а—е.
Последовательность операций приготовления образ­цов : 1 —3 (2—4—6) — (5—7) 8—11—4; 1 —3—8—13—14; 1—3—8—12—14
Резка: абразивным корундовым кругом типа NKKh2 63/50(50/40) N/OTGL36115 до сечения образцов ~8 мм2 без охлаждения, скорость резания и=60—80 м/с, более толстые — с охлаждением эмульсией WF—2, ско­рость резания и=20 — 40 м/с. Скорость подачи макси­мально высокая, ручную подачу осуществлять плавно и непрерывно.
Механическое полирование: вариант А — на враща­ющемся круге по режимам табл. 5.2; при ручном полиро­вании п==200—500 мин-1; для структур с высоким со­держанием феррита рекомендуется многократное проме­жуточное травление в 3 %-ном спиртовом растворе HN03; вариант Б—одноступенчатое виброполирование на водной суспензии № 2, разбавленной в соотношении от 1 : 1 до 1 : 2; нагрузка на образец 1—2 Н/см2; период об­ращения 10—20 с, продолжительность полирования 60— 80 мин.
Химическое полирование: электролит — раствор 1, табл. 4.31; процесс рекомендуется использовать как предварительное полирование для быстрого удаления ис­каженного слоя, но как заключительная стадия приго­товления шлифов не рекомендуется; после обработки не­обходимо депассивировать в 30 % Н202 или механически дополировать
Электролитическо-механическое полирование: элек­тролит— суспензия 20 г сульфата аммония, 100 мл гли­ноземного концентрата № 2, 900 мл воды. Полирование на вращающемся круге, п= 100...120 мин-1, у = 10— 15мА/см2, τ=4—6 мин. Применение целесообразно при обработке серий образцов; часто производится одновре­менное выявление структуры.
Высоколегированные стали. Характери­стика структуры: одно-, двух- или многофазная структу­ра. Наличие карбидных или интерметаллидных фаз в матричном твердом растворе; легирующие элементы: Сr, Μη, Ni, Mo, W, Co, Si; фазы: сложные карбиды и це­ментит; специальные карбиды (простые или двойные кар­биды Nb, Ti, W, Mo, V, Cr, Mn); форма карбидов: гло­булярная, стержнеобразная, пластинчатая; распределе­ние в матрице: равномерное по объему, в виде скоплений, в виде сетки; основная схема структурообразования как в углеродистых сталях; другие виды структуры образу­ются путем сдвига линий равновесной диаграммы Fe—С; ферритная (а- или δ-феррит, например, хромистый фер­рит), аустенитная (марганцовистый или хромоникелевый аустенит), аустенитно-ферритная, ледебуритная; мета-стабильные карбиды и переходные формы в оптическом микроскопе не наблюдаются; разновидность карбидов металлографически очень трудно идентифицировать. На рис. 5.4, а—е даны примеры структуры.