Краткие теоретические сведения. Под микроскопическим анализом понимают изучение строения металлов и сплавов с помощью металлографического микроскопа при увеличении в 50-2000 раз

Под микроскопическим анализом понимают изучение строения металлов и сплавов с помощью металлографического микроскопа при увеличении в 50-2000 раз.

Поверхность образца подготовленная для исследования под микроскопом называется микрошлифом. Приготовление микрошлифов включает несколько этапов:

а) образец вырезают из исследуемого материала;

б) поверхность образца выравнивают при помощи напильника (если сплав мягкий) или абразивного круга (если сплав твердый);

в) полученную плоскую поверхность образца шлифуют шлифовальной шкуркой с зернами различных размеров (размер зерна шкурки изменяют в процессе шлифования от большего к меньшему);

г) окончательно зернистость поверхности образца удаляют полированием при помощи круга, обтянутого сукном или фетром. Полированный не травленный шлиф имеет светлый вид.

д) полированную поверхность образцов подвергают травлению, т. е. действию растворов кислот, щелочей или солей. После травления поверхность частично тускнеет.

е) затем травленную поверхность промывают водой, протирают спиртом, высушивают.

Так как различные структурные составляющие сплава обладают различным электродным потенциалом, то при наличии травителя (кислоты, щелочи или соли), одни из них растворяются, другие сохраняются неизменными. Растворяются составляющие сплава, имеющие более отрицательный электродный потенциал. Они являются катодами. Сохраняются неизменными составляющие имеющие более положительный электродный потенциал. Они являются анодами.

При освещении протравленного микрошлифа на металлографическом микроскопе лучи света по разному отражаются от различно протравившихся структурных составляющих (рис. 3).

Структурные составляющие, протравившиеся слабо, отразят в поле зрения микроскопа больше лучей света, и будут казаться светлыми. Структурные составляющие протравившиеся сильно, отразят в поле зрения микроскопа, меньше лучей, вследствие рассеяния света и будут казаться темными. Таким образом, выявление структуры сплавов основано на разнице в состоянии поверхности и количестве отраженных лучей от исследуемого металла. После травления неоднородные участки металла или сплава становятся видимыми под микроскопом. На рис. 4, 5 приведены микроструктуры сталей и чугунов в зависимости от содержания в них углерода.

Структура доэвтектоидных сталей состоит из феррита – Ф (светлые включения) и перлита – П (темные включения) (рис. 4, а). С увеличением

содержания углерода количество феррита уменьшается, а перлита – увеличивается.

Структура эвтектоидной стали состоит из перлита (темные включения) (рис. 4, б). Заэвтектоидная сталь состоит из перлита (темные участки) и цементита – Ц (светлые участки в виде сетки или игл) (рис. 4, в).

Структура доэвтектического чугуна (рис. 5, а) состоит из ледебурита (светлые участки с зернами перлита), перлита (темные участки) и вторичного цементита (светлые участки). Структура эвтектического чугуна состоит из перлита (темные включения) и первичного цементита светлый продолговатый кристалл (рис. 5, б). Заэвтектический чугун состоит из ледебурита – Л (темные включения) и первичного цементита (крупные светлые полосы) (рис. 5, в).