10 Д
1.4. Визначення структурної та хімічної неоднорідності металу, створеної термічної, термомеханічної або хімікотермічної Макроаналізом сталі можна визначити товщину загартованого шару, що володіє вищою твердістю в порівнянні з м'якою серцевиною. Макроаналіз дозволяє швидко визначати товщину шару з достатньою точністю для виробництва. Для цієї мети зразок гартують, а потім ламають. Загартований шар має дрібніше зерно і після загартування без перегріву отримує матовий злам.
Цементований шар можна визначити зануренням на 1-2 хвилини в реактив складу 2 г CuCl2·Н2О та 1 мл HCl на 100 мл спирту. М'яке нецементоване серцевина покривається червоним нальотом міді.
Для виявлення макроструктури сталевого зварного з'єднання макрошліф труять у 15%-ному розчині персульфату амонію (NH4)2S2O8 протягом 5-8 сек. Після травлення шліф ретельно промивають для видалення поверхні сажистого нальоту.
На макрошліфі при візуальному огляді видно структуру наплавленого металу шва, зона термічного впливу (ділянки металу, що зварюється, які в процесі зварювання піддавалися тепловому впливу, достатньому для зміни їх структури), а також помітні дефекти у вигляді пір, непроварів.
Якість металів характеризується видом їхнього зламу. Методом макроаналізу, зокрема, при зовнішньому огляді зламів розрізняють різні сплави. Наприклад сталі і білі чавуни, у яких весь вуглець пов'язаний у цементит, мають світлий злам, а сірі, ковкі та високоміцні чавуни – темний через присутність графіту.
За характером руйнування розрізняють два основні видизламів - тендітний і в'язкий. В'язкий злам має зазвичай матовий волокнистий вигляд, тоді як крихкий кристалічний блискучий. Найбільш небезпечною для служби виробу є саме ймовірність появи крихкого зламу як результату раптового руйнування, що швидко розвивається, що відрізняється істотно меншою енергоємністю в порівнянні з в'язким, що відбувається відносно повільно.
МАКРОАНАЛІЗ ШЛІФІВ
Підготовка макрошліфа полягає в наступному: поверхню деталі або темплету зачищають на верстаті та шліфують різними номерами шліфувального паперу. Шліфування проводиться послідовно, починаючи з більшого абразивного зерна шліфувального паперу.
При шліфуванні макрошліф щоразу під час переходу від одного номера шліфувального паперу до іншого повертають на 90°. Шліфування в одному напрямку ведуть доти, доки не зникнуть ризики від попереднього номера шліфувального паперу.
Для визначення дефектів, що порушують суцільність сталі, застосовують реактиви глибокого та поверхневого травлення. Визначення полягає в тому, що відповідні реактиви сильніше впливають на ділянки з більш розвиненою та активною поверхнею, тобто.
саме ті, де є дефекти несплошности. Тому після травлення поверхня макрошліфа у зазначених ділянках протруюється сильніше і глибоко, і вони чітко виявляються на тлі більш виступаючих і світлих (тобто менш сильно протруєних) ділянок без подібних дефектів.
Реактиви глибокого травлення використовують, головним чином, для макроаналізу злитків (виливків) та прокату (поковок).
Реактиви поверхневого травлення добре виявляють порівняно велику пористість (наприклад, у зварних заготовках) та інші дефекти несплошності, що виходять на поверхню, але вони через меншу агресивність неможуть замінити реактиви глибокого травлення, застосовувані визначення флокінів, і навіть тріщин, пухкості і пор, які виходять безпосередньо поверхню металу. Склад реактивів наведено у таблиці 9.1.
Реактиви та режими травлення макрошліфів Сплави Стали всіх со- Соляна кислота 100 мл, вода Для отримання світлої постав, крім 100 мл; t = 6080 ° С; верхності після травлення міцних ау- HNO3 10 мл (або 100 мл), розчином азотної кислоти та стенітного та вода 100 мл; t = 6070 ° С; просушують. Іноді з тією корозійною Cоляна кислота 100 мл, Травлення рекомендується стійкі, жаро- HNO3 100 мл; Н2О 100 мл, проводити протиранням ватою, класу H2SO4 7 мл, CuSO4 (безводна) Стали всіх со- Реактив Гейну: NH4Cl 53 г, СуС12 Осілий при травленні Реактив Обергоффера: соляна ділянках з дефектами, удакислота 3 мл, СуС12 ляють ватою під струменем води.
Реактив Стеда: соляна кислота Якщо витравлення недосмл, СuС122Н2О 25 г, MgCl2 20 г, таточно, то процес цькування C2H5OH 500 мл; t = 20 ° С; ня повторюється кілька 2. 10%-ний водний розчин співаді, занурення на 1-2 з Азотна кислота 4 мл, плавикова кислота 4 мл, 10%-ний розчин Жовтої кров'яної солі 4 мл; перекис водню (30%-на) Нікелеві FеCl3 10 г, соляна кислота
МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ЕКСПЕРИМЕНТІВ І ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ
Аналіз доцільно розпочинати з огляду шліфу та травлення його реактивом Гейна. Це дозволяє судити про попередню обробку металу (лиття, кування, прокатку, зварювання), про ліквацію фосфору та вуглецю, про якість і тип зварювання та про порушення суцільності.
Зображення, отримані в результаті травлення цим реактивом, слід замалювати. Потім проводять макроаналіз визначення ліквації сірки методом фотовідбитка. При зміні реактиву знову готуютьповерхня макрошліфу. Її достатньо прошліфувати шкіркою з дрібним зерном, щоб зняти сліди попереднього травлення.
СХЕМА ПРОВЕДЕННЯ ДОСВІДУ
1. Ознайомитись з колекцією типових макроструктур, замалювати та описати їх.