 |
Рисунок 3.5 – Неметаллические включения в стали и чугуне
|
|
|
|
азотной кислоты (HNO3) в этиловом спирте. Полированную поверхность шлифа погружают в реактив на 3... 15 с или протирают ватой, смоченной в реактиве, до появления ровного матового оттенка без наличия каких-либо пятен. Затем шлиф промывают спиртом или водой и просушивают фильтровальной бумагой.
Любой металл или сплав является поликристаллическим телом, то есть состоит из большого числа различно ориентированных кристаллитов или зерен. На границах зерен (даже чистейших металлов) обычно располагаются различные примеси. Эти примеси и структурные составляющие двухфазного строения (механические смеси) под действием реактива образуют микроскопические гальванические пары, что способствует более быстрому их растворению. Однофазные структуры (чистые металлы, твердые растворы, химические соединения) травятся медленнее. В результате неодинаковой степени травимости структурных составляющих на поверхности шлифа создается микрорельеф (рис. 3. 5).
Изучение протравленной поверхности шлифа под оптическим микроскопом позволяет увидеть микроструктуру металлической основы. Она обычно состоит из светлых и темных участков. Это объясняется неодинаковой степенью отражения света от структурных составляющих. Структура, растворившаяся на большую глубину, под микроскопом имеет темный цвет (см. рис. 3. 6, а), так как дает больше рассеивающих лучей; структура же, растворившаяся меньше, за счет прямого отражения света имеет светлый цвет (см. рис. 3. 6, б).
а–зерна во впадинах – темного цвета, выступающие светлого;
б – границы зерен металлов и твердых растворов
|
|
|
Рисунок 3. 6 – Схемы, поясняющие видимость под микроскопом
Границы зерен будут видны в виде тонкой темной сетки (см. рис. 3. 5, б). Часто зерна металла одного и того же фазового состава под микроскопом могут иметь различные оттенки. Это объясняется тем, что каждое зерно в плоскости шлифа имеет свое сечение кристаллической решетки с различным количеством в нем атомов, а, следовательно, и свойства зерен отличаются одно от другого способностью протравливаться, прочностью и др. Такое явление называется анизотропией.
Строение металла, наблюдаемое в металлографическом микроскопе, называется микроструктурой, которая представляет собой изображение весьма малого участка поверхности, составленное из отраженных от него световых лучей.
Принципиальная оптическая схема металлографического микроскопа МИМ- 7 показана на рисунке 3. 7. Увеличение микроскопа определяется произведением увеличения окуляра на увеличение объектива. Объектив дает обратное увеличенное действительное изображение. Окуляр как обычная лупа укрупняет изображение, полученное объективом.
В результате изучения микроструктуры можно установить: количество структурных составляющих сплава и характер их расположения; величину зерен (путем их сопоставления со специально установленной шкалой или непосредственным измерением, зная величину увеличения); вид термической обработки и правильность выбора ее режима (температуры нагрева, скорости охлаждения); приближенное содержание некоторых элементов, например углерода, в отожженных сталях.
Между структурой и свойствами металлов и сплавов существует прямая зависимость. Поэтому в практике металловедения микроанализ является одним из основных методов, позволяющих изучить строение металлов и сплавов, получить сведения об их свойствах.
|
|
|
1 – осветитель (лампа); 2 – коллектор; 3 – зеркало; 4, в, 8 – линза; 5 – апертурная диафрагма; 7 – призма; 9 – отражательная пластинка; 10 – объектив; 11 – объект; 12 – ахроматическая линза; 13 – окуляр; 14, 16 – зеркало; 15 – фотоокуляр; 17 – фотопластинка; 18 – полевая диафрагма; 19 – затвор; 20 – линза для работы в темном поле; 21 – кольцевое зеркало; 22 – параболическое зеркало; 23 – заслонка (включается при работе в темном поле); 24 – поляризатор; 25 – анализатор.
|
|
|
