Отполированной поверхности

Основы метода следующие. При силовом контакте недеформируемого индентора с плоской поверхностью упругошшстического тела последнее на начальной стадии нагружения испытывает чисто упругую деформацию. С возрастанием нагрузки пластическая деформация возникает в точке на оси внедрения индентора на расстоянии от центра поверхности контакта, приблизительно равном половине радиуса площадки контакта. В последующем пластическая деформация постепенно распространяется как на глубину, так и к поверхности тела. На поверхности образуется вначале кольцевая, а затем сплошная вмятина (отпечаток). После снятия нагрузки происходит упругое восстановление, причем диаметр отпечатка практически не изменяется, а уменьшается глубина вмятины. Вокруг отпечатка индентора формируется зона выпучивания материала (рис. 1.20).

Силовое воздействие на объект приводит к появлению на поверхности отпечатка индентора диаметром 1—1,5 мм глубиной 0,02 — 0,04 мм с коэффициентом концентрации напряжений не более 1,1. На основании этих данных метод можно квалифицировать как неразрушающий, пригодный для экспресс-контроля нагруженности оболочковых конструкций.

Основы метода следующие. При силовом контакте недеформируемого индентора с плоской поверхностью упругопластического тела последнее на начальной стадии нагружения испытывает чисто упругую деформацию. С возрастанием нагрузки пластическая деформация возникает в точке на оси внедрения индентора на расстоянии от центра поверхности контакта, приблизительно равном половине радиуса площадки контакта. В последующем пластическая деформация постепенно распространяется как на глубину, так и к поверхности тела. На поверхности образуется вначале кольцевая, а затем сплошная вмятина (отпечаток). После снятия нагрузки происходит упругое восстановление, причем диаметр отпечатка практически не изменяется, а уменьшается глубина вмятины. Вокруг отпечатка индентора формируется зона выпучивания материала (рис. 1.20).

Силовое воздействие на объект приводит к появлению на поверхности отпечатка индентора диаметром 1—1,5 мм глубиной 0,02 — 0,04 мм с коэффициентом концентрации напряжений не более 1,1. На основании этих данных метод можно квалифицировать как неразрушающий, пригодный для экспресс-контроля нагруженности оболочковых конструкций.

На рис. 1, а показано влияние времени нагружения на размеры диагоналей отпечатка индентора для исследованных сталей.

этом микроскопе можно исследовать микроструктуру металлов, сплавов и других непрозрачных материалов, подвергнутых тепловому воздействию и механическому нагружению в вакууме или защитной газовой среде, а также с помощью специального объектива и винтового окулярного микрометра оценивать диагональ отпечатка индентора при измерении микротвердости локальных участков поверхности образцов.

Координатными перемещениями стола с помощью штурвалов выбирают место для нанесения отпечатка индентора, которое совпадает с перекрестием визирных линий окуляра 47. Затем поворотом рукоятки 46 до упора и связанного с ней сектора 31 над выбранным местом рабочей части образца уста-наливают индентор. При нажатии на кнопку «Накол», как было описано выше, начинает вращаться кулачковый валик 43, индентор опускается, вдавливается в образец, выдерживается в течение заданного времени на образце под нагрузкой и поднимается в исходное положение.

Переход от первого высокотемпературного участка ко второму соответствует массовому перемещению дислокаций от отпечатка индентора в направлениях <^110>>, тогда как на первом высокотемпературном участке заметного разбегания дислокаций не обнаружено.

Рис. 161. Распределение дислокаций около отпечатка индентора при 700°С на образце "254 арсенида галлия. X 300

Типичный вид дислокационной розетки, образовавшейся на поверхности образца чистого арсенида галлия около отпечатка индентора, нанесенного на установке ИМАШ-9-66 при 700° С, показан на рис. 161.

Для получения качественных отпечатков проводилась соответствующая подготовка поверхности металла днищ. Участки размером не менее 30x50 мм, предназначенные для замера твердости, предварительно зачищались абразивным кругом до чистоты поверхности не менее 5-6 классов. Окончательная доводка осуществлялась войлочным кругом. На каждом участке наносилось по два отпечатка индентора. Расстояние между центром отпечатка и краем соседнего было не менее 2,5 диаметров отпечатка. Измерение диаметров отпечатков на днищах КО и эталонах проводили в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Диаметр подсчитывался как среднее арифметическое значение замеров. Для измерения диаметров отпечатков использовался микроскоп типа МИБ-2 с ценой деления +0,05 мм.

мощью фотоулругих или медных покрытий; в) нанесением муаровой решетки или меток; г) с помощью травящих реактивов; д) с помощью узконаправленного пучка рентгеновских лучей; е) интерференционным методом; ж) с помощью косых лучей; з) с помощью микроскопа; и) голографическим весьма точным методом определения деформации. Если интерференционный метод объединить с непосредственным наблюдением деформации с помощью микроскопа, что осуществляется в микроинтерферометре, значительно увеличивается точность получаемых результатов по сравнению с методом косых лучей. Метод меток удобен для определения деформации и неоднородности деформации в очень малых объемах и особенно при малых степенях пластической деформации [1, с. 210]. На отполированной поверхности плоского образца от надреза к надрезу наносят алмазной пирамидой на приборе для определения твердости серию меток, представляющих собой «ловушки» прямоугольной формы. Сравнение последовательно выполненных фотографий дает возможность изучить

Ярко выраженная ликвация определяется с помощью реактива 50, причем богатая алюминием осевая полоса кажется светлой, а богатое цинком оставшееся поле •— темным. Закаленные и состаренные сплавы с дисперсными выделениями хорошо травятся реактивом 44 (продолжительность травления 5—7 с) и 42 (травление в течение 5—7 с); при этом раствор 44 выявляет образующийся при закалке слой между смежными плоскостями скольжения. Выделения, субструктура и линии скольжения выступают только при тщательно отполированной поверхности образца. Поэтому необходимо проводить чередование травления и полировки.

Твердость покрытий ниже критического минимума измеряют с помощью технических средств для определения микротвердости. Прибор устанавливают на отполированной поверхности поперечного сечения, измеряют твердость всех компонентов сплавляемого покрытия или системы многослойного покрытия. Во избежание погрешности за счет краевого эффекта необходимо проводить измерения микротвердости вдали от кромки каждого покрытия или компонента системы многослойных покрытий. Следует помнить, что значение микротвердости не обязательно идентично общей твердости материала, хотя разница между этими величинами мала.

Отражение света от вполне гладкой хорошо отполированной поверхности С. будет наименьшим и оптически правильным (зеркальным). Коэфф. диффузного отражения светорассеивающих С. обычно высокий; для С. с матированной поверхностью 10—20%, для глушеных стекол (опаловых) 20—30% и молочных 30—40%. Поглощение (абсорбция) света С. по своему качеств, и количеств, характеру зависит от длины волны световых лучей, пропускаемых через С , химич. состава и цветовой хар-ки С., а также от длины оп-тич. пути, проходимого лучами в С. Обычно промышленное листовое С. (бесцветное) обладает наименьшим светопоглоще-нием для видимых лучей с длиной волны 520—530 ммк, т. е. в зеленой части спектра; это обусловливает, в частности, зеленоватый оттенок толстых С. Избират. поглощение бесцветных С. особенно сильно выражено в невидимых частях спектра. Промышленные бесцветные С., содержащие 0,05—0,1% окислов железа, как правило, сильно поглощают лучи ультрафиолетовой и инфракрасной частей спектра, а С. с высоким содержанием окислов, свинца, бария интенсивно поглощают рентгеновские и у-лучи. Поглощение ультрафиолетовых лучей С. существенно пони-

отполированной поверхности /V.

при 2500-кратном увеличении на отполированной поверхности не наблюдается каких-либо царапин.

Простейшим и обязательным видом контроля готового изделия является осмотр выполненных сварных швов и прилегающего к ним района с целью выявления дефектов в виде трещин, непроваров, подрезов и пр. Для сварных соединений из аустенитных сталей осмотр производится на предварительно прошлифованной и протравленной поверхности швов. В качестве травителя наиболее часто используется реактив Марбле. Травление отполированной поверхности рекомендуется также в ряде случаев и для сварных конструкций из перлитных теплоустойчивых или хромистых сталей.

В сталях, содержащих кремний (Х13Н7С2 и др.), встречается в основном большое количество коротких и тонких волосовин. Хромистые стали и стали, содержащие более 0,2% Ti, часто имеют на отполированной поверхности детали длинные, кучно расположенные волосовины. Для снижения количества и протяженности волосовин необходимо улучшить технологию раскисл-ения стали в электропечах.

3. Создание сетки окислов (фиг. 116, в) посредством окисления предварительно отполированной поверхности шлифа в лабораторной электропечи или в порошке угля, либо в чугунной стружке,, которые понижают действие окисляющей атмосферы. После этого шлиф следует закалить и слегка отшлифовать,

С помощью электронного микроскопа наблюдают на просвет металлические образцы или снятые с их тщательно отполированной поверхности отпечатки (реплики) толщиной меньше тысячной доли миллиметра. В растровом (сканирующем) электронном микроскопе узкий электронный луч обегает (сканирует) всю поверхность исследуемого образца. При этом возникает поток отраженных или рассеянных от поверхности электронов, создающих соответствующее изображение на экране.

Основным преимуществом электрополирования является отсутствие на поверхности шлифа деформированного слоя, образующегося при шлифовании или механическом полировании и часто не удаляющегося полностью при последующем травлении. Этот метод особенно подходит для полирования шлифов из мягких металлов и легко наклепывающихся сплавов. Кроме того, поскольку электрополирование устраняет наклеп, его применяют при изготовлении образцов для измерения микротвердости, рентгеноструктурного анализа и электронно-микроскопического исследования. Возможность получения высококачественной зеркально отполированной поверхности непосредственно после сравнительно грубой механической обработки значительно ускоряет процесс приготовления шлифов и позволяет экономить время и абразивные материалы. Однако электролитическое полирование имеет ряд недостатков, ограничивающих его применение: чувствительность к неоднородности химического состава, преимущественное растворение металла вокруг пустот и неметаллических включений, краевые эффекты (затрудняющих использование метода для образцов малых размеров) и т. п.