Общие сведения. Микроскопический метод исследования

Микроскопический метод исследования

Металлов и сплавов

Методические указания к лабораторной работе

Набережные Челны

УДК 620.182

Микроскопический метод исследования металлов и сплавов: методические указания к лабораторной работе / Составители: Акст Е.Р., Мухаметзянова Г.Ф., Западнова Н.Н. – Набережные Челны: НЧИ К(П)ФУ, 2015. - 27 с.

В методических указаниях раскрывается сущность и содержание процедуры проведения микроскопического анализа металлических материалов. Подробно изложена технология приготовления микрошлифа, включающая этапы шлифования, полирования и травления поверхности исследуемых образцов. Рассмотрены устройство, принцип работы и основные характеристики оптических микроскопов. Раскрывается специфика проведения микроскопических исследований металлических материалов и особенности конструкции металлографических микроскопов.

Методические указания предназначены для студентов, изучающих дисциплину «Материаловедение», а также другие дисциплины, в рамках которых рассматривается и используется микроскопический метод исследования материалов.

Рецензент: д.т.н., профессор Астащенко В.И.

Печатается по решению кафедры «Материалов, технологий и качества» НЧИ К(П)ФУ.

© НЧИ ФГАОУ ВПО К(П)ФУ

2015 г.

Лабораторная работа

МИКРОСКОПИЧЕСКИЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ

МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

Цель работы: получить представление о микро и макроанализе металлических материалов; изучить устройство, принцип работы и основные характеристики металлографических микроскопов; освоить технологию приготовления микрошлифов; приобрести навыки использования металлографического микроскопа для исследования микроструктуры металлов и сплавов.

Общие сведения

Свойства материалов зависят не только от свойств атомов и других, более крупных структурных элементов, образующих данную систему, но и от того, как эти элементы располагаются в пространстве. Другими словами, в формировании свойств материалов существенную роль играет не только их химический (элементный) состав, но и структура (строение). По этой причине, структурным исследованиям, проводимым на различных масштабных уровнях, в материаловедении придают особое значение.

Микроскопический метод исследования металлов и сплавов – микроанализ – это наблюдение и изучение структуры металлических материалов под микроскопом при увеличении более чем в 30 раз. В отличие от микроанализа, макроанализ предполагает исследование строения материалов невооруженным глазом, либо при незначительном увеличении (до 30 раз).

Макроанализ позволяет по виду поверхности излома образца установить характер разрушения материала, оценить качество сварных соединений, выявить и изучить относительно крупные дефекты строения (поры, раковины, неметаллические и шлаковые включения, трещины и т.п.), определить химическую и структурную неоднородность объекта исследования.

Макроанализ часто является лишь предварительным видом исследования. Данные макроанализа обычно используют для выбора участка образца для более детального, микроскопического анализа.

Микроанализ это исследование структуры материалов на другом, более глубоком масштабном уровне. Микроанализ позволяет выявлять и детально исследовать зернистую структуру металлов и сплавов, определять размеры зёрен, их форму и особенности строения, обнаруживать и изучать микропоры, микровключения, микротрещины, а также другие микроскопические детали структуры.

Наблюдаемую в микроскоп картину строения материала принято называть микроструктурой. Микроструктура металлического материала характеризуется количеством, типом, формой и пространственным распределением различных фаз и микроскопических дефектов; размером, формой и ориентацией в пространстве кристаллитов (зёрен), формирующих поликристаллическую структуру металлов и сплавов при обычных условиях затвердевания.

Для наблюдения и изучения микроструктуры металлического материала необходим специальный металлографический микроскоп и особым образом подготовленный образец материала. Такой образец металлического материала, специально подготовленный для исследования микроструктуры, называют микрошлифом.

Процедура проведения микроскопического анализа металлического материала включает:

- приготовление микрошлифа;

- травление шлифа для выявления микроструктуры;

- исследование микроструктуры материала с помощью металлографического микроскопа.