Исследования микроструктуры

1) лабораторные исследования — коррозионные исследования металлических образцов в лабораторных, искусственно создаваемых условиях; -

2) внелабораторные исследования — коррозионные исследования металлических образцов в естественных, эксплуатационных условиях (в том числе исследования в природных условиях: в атмосфере, в море, в грунте и др.);

Марехаль и Доукет [30] разработали приспособление для микроскопического исследования металлических материалов в вакууме при температурах свыше 800° С. Они применяют прибор для сплавов меди и сообщают о возможности травления наблюдаемых образцов газамр.

2. Некоторые примеры устройства аппаратуры для низкотемпературного металлографического исследования металлических материалов 191

Ниже приведены сведения, цель которых — помочь металловедам в расчете, конструировании и эксплуатации основных систем (вакуумной, нагревательной и оптической) установок для тепловой микроскопии и прежде всего ознакомить исследователей и практиков с техническими средствами микроструктурного исследования металлических материалов в широком температурном интервале. Системы механического нагружения описываются в соответствующих главах, где рассмотрены основные типы созданной автором аппаратуры. Кроме того, как показала практика, средства тепловой микроскопии успешно могут быть использованы на стандартных испытательных машинах.

Pnc.fSS. Схема установки для исследования металлических образцов при нагреве и растяжении,. 112 созданной Казеном с соавторами

В зависимости от задач эксперимента установки для низкотемпературных изысканий могут в общем случае предназначаться для исследования механических, физических и других свойств материалов, а также для изучения структуры непосредственно на охлажденных образцах. Большой вклад в разработку в нашей стране методов и средств низкотемпературного исследования металлических материалов внесен коллективами исследователей Физико-технического института АН СССР им. А. Ф. Иоффе, Физико-технического института АН УССР, Института проблем прочности АН УССР, Физико-технического института низких температур АН УССР, ЦНИИЧМ им. И. П. Бардина.

2. НЕКОТОРЫЕ ПРИМЕРЫ УСТРОЙСТВА АППАРАТУРЫ ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Увеличивается доля поисковых и методических'- исследований в отделах со специализированной ориентацией на механо-химиче-ские исследования металлических и неметаллических материалов, усовершенствуются методы ускоренных испытаний и исследований по модификации защитных материалов.

Кроме разработки вопросов усталостной прочности в лаборатории ПТМ проводятся обширные исследования металлических моделей конструкций в целях изучения их действительного напряженного состояния

Значения плотности металлов в жидком состоянии приведены в гл. V. - Исследования металлических сплавов привели к следующим закономерностям изменения плотности в зависимости от состава.

Большие партии сварных изделий подвергают выборочному контролю путем вырезки образцов, проведения технологических проб (на растяжение, изгиб, сплющивание), исследования микроструктуры и химического состава материала шва. Обзор основных видов сварки приведен в табл. 4.

Вырезку образцов для исследования микроструктуры производят так же, как и при макроанализе. Размеры поверхности микрошлифа не должны превышать 20x20 мм. Исследование микроструктуры образцов производят чаще всего на оптических микроскопах. Исследуемая поверхность должна быть очень тщательно подготовлена - отполирована. Подготовка поверхности состоит из нескольких последовательных операций: обработки на плоскошлифовальном станке или вручную на наждачном камне, обработки шлифовальной бу-

Исследования микроструктуры стали выявили скопление хрупких составляющих (а-фазы и 5-эвтектоида) по границам зерен (как и в случае металла спецфланца), образовавшихся вследствие нарушения технологии термообработки задвижек, а также превышения процентного содержания ферритной составляющей структуры. Исследование металла новых задвижек показало аналогичную структуру, в связи с чем вся партия задвижек была отбракована и заменена на новую. Сероводородное растрескивание 6" задвижки фирмы "КаЬазЫ К1ка1" обусловлено охрупченным состоянием материала корпуса задвижки и несоответствием его механических свойств данным сертификата.

МИКРОСЪЁМКА - фото- или киносъёмка объектов, выполняемая с увеличением в 20-3500 раз (при помощи оптич. микроскопа) и до 105 раз (при помощи электронного микроскопа). Применяется, напр., для съёмки микроорганизмов, исследования микроструктуры объектов.

Проведенные исследования микроструктуры и микротвердости (см. рисунок) на шлифах, изготовленных из алитированных и термоплакированных лопаток турбины, прошедших 500-часовые

Для исследования микроструктуры образцов были приготовлены аншлифы, которые после травления в 10% HF и алюминиро-вания изучались на микроскопе МБИ-6 при увеличениях 400, 600 и 800. Детали микроструктуры дополнительно исследовались на электронном микроскопе ЭМ-5 при увеличениях 5000—700Q

117. Лозинский М. Г., Антипова Е. И. Новый метод и установка ИМАШ-8 для исследования микроструктуры тугоплавких металлических материалов в процессе растяжения при нагреве до 3300° С в вакууме, аргоне, гелии и водороде.— В кн.: Свойства и применение жаропрочных сплавов. М. : Наука, 1966, с. 231—237.

Тонкую структуру выявляют с помощью микротравителей. Исследования микроструктуры проводят при 50—1500-кратных оптических увеличениях. Основной задачей микротравления является расчленение структуры для каждого выбранного типа выявления, например для выявления границ зерен и тонких выделений (сегрегации), которое возможно при правильном соотношении выбранного увеличения к глубине резкости при одновременном хорошем просмотре структуры. Микротравление может применяться для выявления всех видов структуры; а также в тех случаях, когда должна быть выявлена только общая структура (зеренная, литая) или распределение какого-либо сопутствующего или легирующего элемента. Микротравление позволяет использовать шлиф без дополнительной обработки при фотографировании макро- и микроструктуры.

при диагностике причин разрушения по результатам исследования микроструктуры стали и типа разрушения можно оценивать температурно-силовую область эксплуатации детали;

Исследования были проведены на аустенитной нержавеющей стали Х18Н10Т, склонной к интенсивному деформационному старению. Трубчатые образцы диаметром 21 мм и толщиной стенки 1,5 мм испытывали при растяжении-сжатии (частота нагружения приблизительно 1 цикл/мин) на установке типа УМЭ-10 т, снабженной вакуумной системой и средствами исследования микроструктуры на поверхности образца [1]. Указанная установка оборудована также системой управления силовозбудителем для получения двухчастотного режима нагружения (частота около 20 цикл/мин) и автоматическим устройством для программного нагружения с временными выдержками на экстремальных уровнях нагрузки в полуциклах нагружения. Испытания были проведены при моногармоническом малоцикловом нагружении, при нагружении с выдержкой 5 мин при1 максимальной (по абсолютной величине) нагрузке в полуциклах, а также с наложением нагрузки второй частоты в процессе выдержки при температурах 450° С и 650° С [2]. При исследованиях структуры использованы методы световой (для определения числа, размера и характера расположения частиц), ионной и просвечивающей электронной микроскопии (для определения характера распределения карбидов и легирующих элементов), электронной микроскопии со снятием реплик с зон изломов, а также методы рентгеноструктурного (для определения степени искаженности кристаллической решетки в зависимости от уровня нагрузки) и рентгеноспектрального анализа. Образцы исследовались в зонах разрушения.

В дальнейшем аппаратура для исследования микроструктуры в процессе деформации образцов, подвергаемых нагружению растягивающими усилиями, модернизировалась. В установках ИМАШ-5М и ИМАЩ-5С температура испытания была повышена до 1100—1200° С и существенно расширен интервал скоростей растяжения. Созданная в 1961—1965 гг. усовершенствованная установка ИМАШ-5С-65 явилась первым типом отечественной серийной аппаратуры для высокотемпературной металлографии. При творческом содружестве лаборатории высокотемпературной металлографии Института машиноведения и Фрунзенского завода контрольно-измерительных приборов (КИП), начиная с 1965 г. под руководством инж. Г. С. Мельни-кера налажено серийное производство установок для тепловой микроскопии.