Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Макроструктурный анализСтр 1 из 6Следующая ⇒ Цель работы: Изучить макроструктуру сплавов на изломах и макрошлифах с помощью макроструктурного анализа. План работы 1. Изучить лабораторную коллекцию изломов. 2. Изучить коллекцию макрошлифов и серных отпечатков Пояснения к работе Макроструктурный анализ— это изучение невооруженным глазом или с помощью лупы свежих изломов, макрошлифов серных и фосфорных отпечатков. С помощью макроструктурного анализа можно установить: каким способом получена заготовка (литье или обработка давлением); подвергалась ли она термической или химико-термической обработке; под действием каких нагрузок работало изделие (статические или циклические); наличие в материалах дефектов, полученных в результате перегрева или горячей обработки давлением или при нарушении режима термической обработки. Изучение структуры по изломам. При оценке качества материалов важным является не только уровень их механических свойств, но и характер излома..Классификация наиболее характерных видов изломов представлена на рис.1. Кристаллический блестящий излом возникает в результате хрупкого разрушения за счет отрыва одной части кристалла от другой, характеризуется формой, размером кристаллов и их взаимным расположением. Крупнокристаллический излом наблюдается у литых сплавов, мелкокристаллический и фарфоровидный — после термической обработки. У инструментальных быстрорежущих сталей в результате нарушения режима отжига после закалки наблюдается особый вид брака, называемый нафталинистым, излом которого характеризуется грубокристаллическим, чешуйчатым строением, напоминающим нафталин. При требуемой твердости сталь отличается повышенной хрупкостью.
Характеристика изломов
Рис. 1 Классификация видов излома
У конструкционных сталей о результате перегрева при горячей обработке давлением после правильно выполненной термической обработки наблюдается камневидный излом — это частично или полностью крупнокристаллический излом. В таком изломе трещина разрушения проходит по границам крупных зерен, образовавшихся в момент перегрева, т. е. нарушается корреляция между металлографически выявленным мелким зерном и видом излома (крупнокристаллический).
Волокнистый излом соответствует металлам, подвергнутым обработке давлением. Волокнистый излом вязкий, он имеет матовый оттенок и сопровождается большой пластической деформацией поверхности. У деталей, работающих под действием циклических нагрузок, наблюдается усталостный излом, который характеризуется наличием двух зон: прогрессивного развития трещины, которая имеет матовую поверхность, обусловленную длительным притиранием двух частей излома; остаточного излома, имеющая у хрупких металлов крупнокристаллическое, а у вязких — волокнистое строение (рис. 2). Излом начинается в местах концентрации напряжений. Концентраторами напряжений могут служить резкие, неправильно сделанные переходы между различными сечениями, раковины, трещины, инородные включения. В процессе работы трещина развивается, ослабляя сечение детали и вызывая рост напряжений, и, наконец, происходит поломка. Материалы, полученные методом порошковой металлургии, могут иметь вязкое, хрупкое или смешанное разрушение в зависимости от технологического процесса их изготовления, химического состава, качества исходных порошков и др. Рис. 2 Усталостный излом
Изучение структуры по макрошлифам. Макрошлиф — это образец, вырезанный из изделия в интересующем нас месте, одна из его поверхностей специально готовится для выявления особенностей макроструктуры. Приготовление макрошлифов производится следующим образом: 1. Из детали вырезается образец, одной из поверхностей которого придается плоскость, 2. Полученная плоскость последовательно шлифуется на наждачной бумаге с уменьшающимся размером зерна. При переходе на более мелкозернистую бумагу нужно менять направление шлифования квадратных образцов на 90°, а узких и длинных — на 15—30° сцелью получения неглубоких рисок и контроля за их исчезновением. Шлифование на каждом номере бумаге производится до уничтожения рисок от предыдущей обработки 3. Отшлифованная поверхность промывается водой, этиловым спиртом и просушивается. 4. Затем производится травление подготовленной поверхности, которое основано на взаимодействии металла с реактивом: зерна, различные по строению и составу, границы зерен по-разному растворяются и окрашиваются, а трещины и пустоты расширяются. При изучении макрошлифов можно выявить: · дендритное строение литого металла (рис. 3) Рис. 3. Макроструктура слитка стали 1 – наружная мелкозернистая зона (корка); 2 – зона столбчатых кристаллов; 3 – зона равноосных кристаллов
· волокнистую структуру металла после горячей обработки давлением (рис. 4); при получении изделий обработкой давлением необходимо избегать образования перерезанных волокон и их расположение совпадало с направлением главных усилий в деталях при работе.
Рис.4. Макроструктура (зарисовка) продольного разреза коленчатого вала с правильным (а) и неправильным (б) расположением волокон. · химическую неоднородность стали, характеризующуюся различным содержанием углерода па поверхности зубьев шестерни и в их сердцевине, что является результатом цементации (насыщения поверхностного слоя углеродом с целью обеспечении после термической обработки высокой твердости и износостойкости поверхностного слоя при вязкой сердцевине); · наличие трещин, пузырей, пористости, химической неоднородности в макроструктуре сварных швов; · зональную ликвидацию—неоднородность распределения элементов по зонам слитка, поковки или детали; выявляется путем снятия, например, серных или фосфорных отпечатков. Лист засвеченной бромсеребряной фотобумаги замачивают на 5-10 минут в 5%-ом растворе серной кислоты (H2SO4), слегка просушивают и накладывают на подготовленный макрошлиф эмульсией вниз, не допуская смещения бумаги. Для удаления пузырьков воздуха бумагу проглаживают резиновым валиком. Фотобумагу выдерживают 10-15 минут. Сера, расположенная в стали в виде неметаллических включений FeS и MnS – сульфидов, вступает в реакцию с кислотой: FeS (MnS) + H2SO4 = FeSO4 + H2S↑ Образующийся сероводород непосредственно против очагов своего выделения вступает в реакцию с бромистым серебром фотоэмульсии на бумаге: 2AgBr+H2S=Ag2S↓+2HBr Сернистое серебро имеет темный цвет, поэтому на фотобумаге почерневшие участки указывают на включения сульфидов в образце. Снятый отпечаток промывают в воде, закрепляют, опустив в ванночку с фиксажем на 10 минут, после чего еще раз промывают, просушивают.
План составления отчета 1. Указать назначение макроструктурного анализа и методику его проведения. 2. Описать технологию приготовления макрошлифа и серного отпечатка. 3. Схематически зарисовать и описать изломы и макрошлифы. 4. Сделать выводы о предполагаемых свойствах материала по виду излома, рельефу макрошлифа и серного отпечатка.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2.
|