 |
2. Электронная микроскопия. Принципиальная схема прибора. Подготовка образцов. Методика анализа микрофотографий.
|
|
|
|
2. Электронная микроскопия. Принципиальная схема прибора. Подготовка образцов. Методика анализа микрофотографий.
См. 2: 2
3. Дефектоскопия капиллярная, люминисцентная, цветная.
См. 10: 1
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 7
1. Измерение микротвердости.
Определение микротвердости. Микротвердость — это сопротивление пластическому авливанию в плоскую поверхность образца или изделия твердого иидентора, обычно пирамиды из алмаза.
Определение микротвердости отличается от обычных измерений твердости очень малыми нагрузками — от 147 до 4905 мН и малыми размерами отпечатка (ГОСТ 9450—76).
Микротвердость позволяет оценивать свойства отдельных структурных составляющих, очень тонких поверхностных слоев, покрытий, фольги, тонкой проволоки, металлических нитей, искусственных окисных пленок, а также очень хрупких тел (стекол, эмалей и др. ), которые растрескиваются при использовании обычных методов оценки твердости.
Прибор для определения микротвердости ПМТ-3 показан на рис. 2. 26, а.
Прибор ПМТ-3 имеет винт 4, штатив 8 вертикального микроскопа с тубусом, перемещающийся вверх и вниз вращением мак- рометрического винта 6 и микрометрического винта 5. На верхний конец тубуса насажен окулярный микрометр 7, а в нижнем конце закреплены шток 2 с алмазной пирамидой, опак-иллюминатор 9 и объектив 10.
В опак-иллюминаторе имеется лампочка напряжением 6 В, питаемая от электросети через трансформатор 12.
Прибор снабжен двумя объективами для просмотра микрошлифа при увеличениях в 135 и 478 раз. Окуляр увеличивает в 15 раз. Окулярный микрометр имеет неподвижную сетку, отсчет- ный микрометрический барабанчик и каретку с подвижной сеткой. На неподвижной сетке длиной 5 мм нанесены штрихи с цифрами и угольник с прямым углом, вершина которого совпадает с цифрой 0. На подвижной сетке нанесены угольник с прямым углом и две риски.
|
|
|
На рис. 2. 26, б показан вид неподвижной Н и подвижной П сеток.
Рис. 2. 26. Микротвердомер ПМТ-3: а — общий вид; 6 — схемы измерения отпечатка
Алмазная пирамида имеет угол между гранями при вершине 136°. Нагрузка для вдавливания пирамиды создается грузами 3, устанавливаемыми на нижнем буртике штока 2.
Поверхность измеряемого образца шлифуют и полируют. Лучше всего применять электролитическое полирование, не вызывающее наклепа (упрочнения) в тонком поверхностном слое, а при необходимости образец подвергают травлению реактивами, применяемыми для микроанализа соответствующих сплавов.
Подготовленный таким способом образец (микрошлиф) устанавливают и закрепляют на столе 77 так, чтобы исследуемая поверхность была строго параллельна плоскости столика и обращена вверх. Это достигается установкой нижней части образца в пластилине и выравниванием положения образца ручным прессом.
Испытуемый образец устанавливают на столе под объектив 10, производят наводку на фокус микроскопа винтами 6 и 5. Перемещая столик с микрошлифом в двух перпендикулярных направлениях, выбирают место для определения твердости и размещают его в вершине угла неподвижной сетки (см. рис. 2. 26, б). Затем устанавливают груз 3 на буртике штока 2 и поворачивают ручкой / столик против часовой стрелки на 180° от одного упора до другого для подведения выбранного участка под индентор. Поворачивать столик нужно плавно, избегая толчков при подведении его к упору.
Затем медленным (в течение 10—15 с) поворотом ручки 13 против часовой стрелки приблизительно на 180° опускают шток с алмазным наконечником так, чтобы алмаз коснулся образца. По окончании выдержки (5—10 с) образца под нагрузкой, поворачивая рукоятку в исходное положение, поднимают оправку с алмазной пирамидой. После того как алмаз поднят, осторожно поворачивают столик на 180° до упора, возвращая образец в исходное положение под объектив микроскопа для измерения диагонали отпечатка.
|
|
|
При правильной центровке прибора изображение отпечатка окажется в поле зрения микроскопа близко к вершине угла неподвижной сетки.
Точность совмещения места, намеченного для испытания, с местом фактического вдавливания индентора составляет 3 мкм.
Далее вращением винтов наводки окулярного микрометра подводят отпечаток к угольнику неподвижной сетки так, чтобы вершина угольника совпала с левым углом отпечатка, а пунктирные линии угольника совпали с гранями левой части отпечатка. После этого вращением микрометрического барабанчика окуляра подводят вершину угольника подвижной сетки к противоположному углу от отпечатка до совмещения пунктирных линий угольника подвижной сетки с гранями правой части отпечатка. При таком положении сеток (см. рис. 2. 26, б) деления микрометрического барабанчика указывают длину диагонали отпечатка. Поворачивая окуляр на 90°, определяют длину второй диагонали и вычисляют среднюю длину диагонали.
Отсчет десятых долей миллиметра производят по цифрам, видным в поле зрения, а сотых и тысячных — по барабану окулярного микрометра, цена деления которого равна 0, 3 мкм.
Значение микротвердости можно подсчитать по формуле
где Р — нагрузка, мН; d — средняя арифметическая величина диагонали отпечатка, мкм.
Можно среднюю длину диагонали перевести на твердость по Виккерсу.
Рис. 2. 27. Прибор для испытания металлов методом ударного отпечатка: а — устройство прибора; б — схема испытания
Часто при символе Я ставят индекс, показывающий величину нагрузки, гс (мН). Например, Я50 220, т. е. число микротвердости 220 получено при испытании под нагрузкой, равной 50 гс (490 мН).
|
|
|
