Выявление макроструктуры

Для выявления строения и дефектов макроструктуры темплеты травят специальными реактивами.

Готовый макрошлиф перед травлением протирают спиртом для удаления поверхностных загрязнений. Темплеты перед травлением рекомендуется подогревать до температуры 60-80°С. Травят макрошлифы в специальных (обычно подогреваемых) ваннах, установленных в вытяжном шкафу. Чтобы избежать ожога кислотами, травление проводят обязательно и резиновых перчатках. При травлении шлифованную поверхность погружают в реактив. Если размеры шлифа позволяют, то его погружают в реактив целиком; вынимают шлиф из ванны шпицами. Время травления зависит от легирования и твердости стали. Более легированные и более твердые стали, травят дольше. Если при этом произошло растравливание поверхности, то с темплетов удаляют поверхностный слой на глубину ~ 2 мм. После окончания травления темплеты тщательно промывают и высушивают.

Для выявления особенностей и дефектов макроструктуры различных марок стали и сплавов разработано большое количество реактивов.

Макроанализ широко применяют для выявления неоднородности химического состава (ликвации) металла. Такие вредные примеси в стали, как сера и фосфор, часто располагаются не равномерно по всему объему металла, а сосредоточиваются в отдельных его участках. Макроанализ дает полную картину их расположения, хотя и не позволяет произвести количественную оценку.

Для выявления ликвации серы применяют метод серных отпечатков. Хорошо подготовленную поверхность шлифа очищают спиртом от загрязнения. Лист фотографической бромсеребряной бумаги помещают на несколько минут в 5%-ный водный раствор 142504 и затем слегка просушивают между листами фильтровальной бумаги. Влажную фотографическую бумагу плотно накладывают на весь макрошлиф. Фотобумага находится на макрошлифе ~30 мин. Затем ее снимают, промывают водой и фиксируют в течение 20-30 мин в растворе гипосульфита. После этого ее опять промывают и сушат. На бумаге получается поверхность макрошлифа коричневого цвета, а участки скопления серы имеют более темную окраску. Полученный отпечаток показывает форму, и распределение сульфидов в исследуемой стали.

Для выявления ликвации фосфора в сплавах на основе железа обычно применяют реактив состава 85 г СuС1₂ и 53 г NН₄Сl на 100 мм Н₂O. При травлении шлифа железо уходит в раствор и медь осаждается на шлифе. На участках, содержащих большое количество фосфора, осаждается меньше меди, и эти участки травятся сильнее. После травления шлиф промывают под струей воды, смывая медь ватным тампоном. Участки со скоплением (фосфора имеют более темный цвет, чем остальной металл. Этот же реактив одновременно выявляет и ликвацию серы.

Чтобы выявить макростроение литой стали-дендритную структуру, ее травят в реактиве, со держащем 250 мл соляной кислоты, 35 мл серной кислоты, 100 мл воды. Травление проводят в реактиве, нагретом до 70- 90°С, длительность травления зависит от состава стали и составляй от 20 мин до 1 ч. После травления шлиф промывают горячей водой и нейтрализуют остатки к» слоты раствором соды.

Этот же реактив (количество соляной кислоты можно менять) применяют и для определения расположения волокон в заготовке или изделии. Расположение волокон может повторять конфигурацию изделия (рис. 15, а), и волоки могут быть перерезаны при изготовлении детали (рис. 15, б), в последнем случае прочность детали будет ниже.

Рис. 15. Макроструктура кованой (а) и вырезанной (б) детали.

Если в литом металле (в слитке) имеете значительное количество сульфидов, оксида шлаков или заметная ликвация, то после пр(катки, ковки или штамповки эти дефекты вытягиваются вдоль направления деформации, образуя продольную волокнистость – полосчатость. Из-за неоднородного состава и различно) строения волокна металла имеют различную травимость. Полосы, содержащие большее количество включений, имеют более темный цвет.

Для определения глубины поверхностного слоя, образованного после цементации (насыщения стали углеродом) или закалки крупных изделий, темплет травят 3 мин в 50%-ном рай воре соляной кислоты при 80°С. После травления закаленный слой имеет более темную окраску.

Дата добавления: 2014-01-14