РАЗДЕЛ 2 Методики определения температуры нагрева на пожаре металлических конструкций и изделий с помощью металлографического анализа
2. 1 Оценка температуры нагрева медных проводников
2. 1. 1 Медный проводник в исходном состоянии
Тип объекта
Медный проводник
Название и марка сплава
Медь М1
Травитель
Реактив № 1
Способ травления
Протирка ватным тампоном, предварительно смоченным в растворе. Время травления до 1 мин
Термическая обработка
Нет
Структурные составляющие
Медь (Cu), оксид меди (I) (Cu2O)
Увеличение
200х
Описание микроструктуры
Зерна небольшого размера, вытянутые. Зерна имеют различную окраску вследствие избирательной травимости. Черные точки – распределение частиц оксида меди (I)
Особенности микроструктуры
Балл зерна G = 11. Средний размер зерна dз = 9, 04 мкм
Интерпретация микроструктуры
Микроструктура деформированной меди, не подвергшейся отжигу
Схематическое изображение
микроструктуры
2. 1. 2 Медный проводник, нагретый до 100 0С (а) и до 200 0С (б)
а)
б)
Тип объекта
Медный проводник
Название и марка сплава
Медь М1
Травитель
Реактив № 1
Способ травления
Протирка ватным тампоном, предварительно смоченным в растворе. Время травления до 1 мин
Термическая обработка
а) Нагрев до 100 0С, выдержка в течение 30 мин;
б) Нагрев до 200 0С, выдержка в течение 30 мин
Структурные составляющие
Медь (Cu), оксид меди (I) (Cu2O)
Увеличение
200х
Описание микроструктуры
Вытянутые зерна небольшого размера, имеющие различную окраску вследствие избирательной травимости. Черные точки – распределение частиц оксида меди (I)
Особенности микроструктуры
а) Балл зерна G = 11. Средний размер зерна dз = 9, 25 мкм;
б) Балл зерна G = 10. Средний размер зерна dз = 10, 09 мкм
Интерпретация микроструктуры
Небольшая температура отжига практически не повлияла на микроструктуру меди. Незначительно увеличился размер зерна. Наличие деформированной структуры позволяет ориентировочно оценить температуру нагрева медного проводника 20 - 200 0С
Схематическое изображение
микроструктуры
2. 1. 3 Медный проводник, нагретый до 300 0С (а) и до 400 0С (б)
а)
б)
Тип объекта
Медный проводник
Название и марка сплава
Медь М1
Травитель
Реактив № 1
Способ травления
Протирка ватным тампоном, предварительно смоченным в растворе. Время травления до 1 мин
Термическая обработка
а) Нагрев до 300 0С, выдержка в течение 30 мин;
б) Нагрев до 400 0С, выдержка в течение 30 мин
Структурные составляющие
Медь (Cu), оксид меди (I) (Cu2O)
Увеличение
200х
Описание микроструктуры
а) Завершена стадия первичной рекристаллизации. Исчезли деформированные зерна. Наблюдается небольшой рост зерна;
б) Начало собирательной рекристаллизации. Произошло укрупнение новых зерен. Некоторые зерна меди имеют двойниковое строение.
Черные точки – распределение частиц оксида меди (I)
Особенности микроструктуры
а) Балл зерна G = 10. Средний размер зерна dз = 11, 2 мкм;
б) Балл зерна G = 9, 1. Средний размер зерна dз = 15, 2 мкм
Интерпретация микроструктуры
Размер зерна, а также особенности строения зерен позволяют ориентировочно оценить температуру нагрева медного проводника 300 – 400 0С
Схематическое изображение
микроструктуры
2. 1. 4 Медный проводник, нагретый до 500 0С (а) и до 600 0С (б)
а)
б)
Тип объекта
Медный проводник
Название и марка сплава
Медь М1
Травитель
Реактив № 1
Способ травления
Протирка ватным тампоном, предварительно смоченным в растворе. Время травления до 1 мин
Термическая обработка
а) Нагрев до 500 0С, выдержка в течение 30 мин;
б) Нагрев до 600 0С, выдержка в течение 30 мин
Структурные составляющие
Медь (Cu), оксид меди (I) (Cu2O)
Увеличение
200х
Описание микроструктуры
Рост зерна за счет собирательной рекристаллизации.
Зерна меди имеют двойниковое строение. Черные точки – распределение частиц оксида меди (I)
Особенности микроструктуры
а) Балл зерна G = 8, 6; Средний размер зерна dз = 17, 6 мкм;
б) Балл зерна G = 8, 2; Средний размер зерна dз = 19, 5 мкм
Интерпретация микроструктуры
Размер зерна, а также особенности строения зерен позволяют ориентировочно оценить температуру нагрева медного проводника 500 – 600 0С
Схематическое изображение
микроструктуры
2. 1. 5 Медный проводник, нагретый до 700 0С (а) и до 800 0С (б)
а)
б)
Тип объекта
Медный проводник
Название и марка сплава
Медь М1
Травитель
Реактив № 1
Способ травления
Протирка ватным тампоном, предварительно смоченным в растворе. Время травления до 1 мин
Термическая обработка
а) Нагрев до 700 0С, выдержка в течение 30 мин;
б) Нагрев до 800 0С, выдержка в течение 30 мин
Структурные составляющие
Медь (Cu), оксид меди (I) (Cu2O)
Увеличение
200х
Описание микроструктуры
Рост зерна за счет собирательной рекристаллизации. Зерна меди имеют двойниковое строение. Черные точки – распределение частиц оксида меди (I)
Особенности микроструктуры
а) Балл зерна G = 7, 8; Средний размер зерна dз = 23, 56 мкм;
б) Балл зерна G = 7, 0; Средний размер зерна dз = 30, 0 мкм
Интерпретация микроструктуры
Размер зерна, а также особенности строения зерен позволяют ориентировочно оценить температуру нагрева медного проводника 700 – 800 0С
Схематическое изображение
микроструктуры
2. 1. 6 Медный проводник, нагретый до 900 0С (а) и до 1000 0С (б)
Двойники
а)
б)
Cu
Cu2O
Тип объекта
Медный проводник
Название и марка сплава
Медь М1
Травитель
Реактив № 1
Способ травления
Протирка ватным тампоном, предварительно смоченным в растворе. Время травления до 1 мин
Термическая обработка
а) Нагрев до 900 0С, выдержка в течение 30 мин;
б) Нагрев до 1000 0С, выдержка в течение 30 мин
Структурные составляющие
Медь (Cu), оксид меди (I) (Cu2O)
Увеличение
200х
Описание микроструктуры
а) Рост зерна за счет собирательной рекристаллизации;
б) Сильное укрупнение зерна за счет собирательной рекристаллизации.
Зерна меди имеют двойниковое строение. Черные точки – распределение частиц оксида меди (I)
Особенности микроструктуры
а) Балл зерна G = 6, 1. Средний размер зерна dз = 42, 0 мкм;
б) Балл зерна G = 2, 4. Средний размер зерна dз = 154, 3 мкм
Интерпретация микроструктуры
а) Размер зерна позволяет ориентировочно оценить температуру нагрева медного проводника 850 - 900 0С.
б) Наличие крупных зерен указывает на отжиг медного проводника при температуре 1000 0С и выше