Порядок выполнения работы и требования к отчету

Методика определения содержания неметаллических включений в сталях и сплавах. Оценка пористости

Оценка загрязненности стали неметаллическими включениями и пористости производится на полированной нетравленой поверхности шлифа (рис. 1). Анализ может производиться на поперечном или на продольном микрошлифе при непосредственной трансляции изображения с камеры или по ранее полученной микрофотографии.

Рассматриваемая в данной лабораторной работе методика исследования предусматривает использование светового микроскопа Meiji Techno, с помощью которого получают изображение для анализа.

В соответствии с ГОСТ 1778–70 сравнение с эталонными шкалами производится при увеличении 100 крат, однако при таком увеличении трудно или практически невозможно отличить оксиды от сульфидов, а также определить их геометрические характеристики. В ASTM E 1245 для исследования неметаллических включений в стали рекомендуется использовать более высокие увеличения вплоть до 500 крат и выше. Хорошо известно, что в рамках классической металлографии с помощью светового микроскопа при больших увеличениях невозможно увидеть большую площадь поверхности микрошлифа с хорошим разрешением. Использование анализатора изображения Thixomet PRO позволяет при большом увеличении (например, 500 крат) «собрать» необходимую площадь, соответствующую размеру поля зрения, видимого в окуляры микроскопа при увеличении 100 крат. Это делается путем последовательной прецизионной склейки смежных полей зрения с помощью специальной опции «Построение панорамного изображения».

Для выполнения анализа необходимо:

1) Установить на столик микроскопа микрошлиф.

2) Просмотреть полированную нетравленую поверхность микрошлифа с помощью светового микроскопа Meiji Techno и выбрать наиболее загрязненное неметаллическими включениями (порами) место на шлифе.

3) Подобрать такое увеличение, чтобы оно обеспечивало достаточное разрешение для идентификаций включений, и установить масштаб изображения, соответствующий увеличению микроскопа (произвести калибровку).

4) Ввести изображение выбранного участка в среду программы Thixomet PRO.

5) Для выделения неметаллических включений и пор используют функцию программы Thixomet PRO «Бинаризация по заданному диапазону", которая представляет собой гистограмму распределения пикселей по яркости. Управляя порогом бинаризации можно определить область и границу выделения интересующего объекта (рис. 2).

6) Включить «Режим мерцания» и оценить соответствие размеров выделенных включений реальным включениям.

7) В опции «Анализ» во вкладке «Выбор стандарта» выбрать специализированный плагин «ГОСТ 1778-70. Сталь. Металлографические методы определения неметаллических включений» или «ISO 4967-1988. Сталь. Определение содержания неметаллических включений».

8) Выполнить анализ нажатием клавиш CTRL+A.

9) Кликнув по строчке «Отчет» в раскрывающемся списке «Стандарты», сформировать отчет, в котором содержатся объемная доля включений, площадь, длина, средний и максимальный диаметр по Фере и т.д. (Результаты анализа можно вывести также в среду Exsel для последующей статистической обработки).

а б

Рис. 2. Выделение неметаллических включениями и пор (а) и гистограмма распределения по яркости (б)

10) Сохранить результаты в виде цифровой фотографии и виде отчета.

Оценку загрязненности образцов можно выполнить также методом сравнения с эталонными шкалами (рис. 3).

В опции «Анализ» во вкладке «Стандартные шкалы» выбрать тип включений и шкалу, по которой будет производиться оценка. Методом сопоставления выбрать балл, при котором изображение на эталонных шкалах будет наиболее близко к оцениваемому. При этом увеличение можно выбирать абсолютно любое, анализатор автоматически перестраивает и пересчитывает шкалу в соответствии с выбранным увеличением.

1. Изучить методическое руководство к работе.

2. Получить коллекцию нетравленых (полированных) микрошлифов.

3. Получить изображение микроструктуры при помощи микроскопа.

4. Занести полученные изображения в анализатор Thixomet PRO.

5. Произвести расчет количества неметаллических включений.

6. Распечатать и заполнить отчет о проделанной работе.

7. Произведите оценку загрязненности образца путем сравнения с эталонными шкалами. Сравнить полученные результаты.

8. Сделать выводы.

В отчете привести цель работы, описание видов неметаллических включений и их влияние на свойства сталей, фотографии микроструктур и их характеристики – количественное описание содержания неметаллических включений, сделать выводы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что представляет собой программный продукт Thixomet PRO? Его назначение и преимущества перед другими анализаторами?

2. Для чего необходимо определять содержание неметаллических включений в сталях?

3. Какие бывают виды неметаллических включений в сталях?

4. Как неметаллические включения влияют на свойства в сталях?

Дата добавления: 2014-11-16