С помощью микроскопа ММУ-1

Изучение свойств металлов и сплавов производится на специально изготовленных образцах (микрошлифах), имеющих плоскую, отполированную поверхность: чем выше качество полирования, тем меньше искажения структуры поверхности микрошлифа.

Полирование производится на быстровращающихся дисках, обтянутых замшей или мягким сукном, с применением полирующей смеси. Заключительными операциями полирования являются промывание микрошлифа водой, затем обработка растворителем жиров и просушивание.

Для выявления микроструктуры подготовленный образец подвергают травлению химическим реактивом, тип которого выбирают в зависимости от состава, структурного строения сплавов и цели исследования. Обычно применяют слабые растворы кислот, щелочей или солей в воде или спирте.

Для травления корозионностойких сплавов используют концентрированные растворы кислот. Поверхность шлифа под действием реактива травителя преобразуется в многоэлектродный гальванический элемент, состоящий из большого числа микроскопических электродов. Электроды, имеющие наиболее электроотрицательный потенциал, играют роль микроскопических анодов и растворяются, образуя впадины на поверхности шлифа. Электроды, имеющие менее отрицательный потенциал (катоды), остаются без изменения. В результате на поверхности шлифа образуются выступы и впадины, характеризующие микроструктуру металла (сплава). Чем меньше зерна, тем быстрее травится шлиф, так как больше гальванических элементов на единицу поверхности, из-за чего интенсивнее идет растворение. При травлении реактив в первую очередь воздействует на границы зерна, которые в травленом шлифе станут углублениями. Свет, попадая в углубления, будет рассеиваться, и в поле зрения микроскопа они будут казаться темными, а зерна — светлыми.

В лабораторной работе исследуются следующие микрошлифы:

— №1 («сталь 20»);

— №2 («латунь Л68»);

— №3 («бронза Бр.АМц 10-2»);

— №4 («медь М0б»);

— №5 («алюминий АЕ»).

Порядок выполнения лабораторной работы

1.4.1. Изучить теоретическую часть методических указаний.

1.4.2. Ознакомиться с лабораторной установкой.

1.4.3. Рассмотреть и зарисовать (сфотографировать) микроструктуру исследуемых образцов.

1.4.4. По каждому образцу выполнить анализ результатов наблюдений, связав особенности микроструктуры с видами термообработки, химическим составом и возможными электрическими, магнитными и механическими свойствами.

1.4.5. В выводах дать оценку возможностей металлографического анализа свойств электрических, магнитных и механических металлов и сплавов, видов их термообработки и предложить наиболее целесообразные области применения исследуемых материалов в электротехнике.

Контрольные вопросы

Вопросы для подготовки к выполнению лабораторной

Работы

1.5.1.1. В чем сущность металлографического анализа?

1.5.1.2. Какие металлы составляют основу жаростойких сплавов?

1.5.1.3. Что такое твердый раствор?

1.5.1.4. Какие технологические операции обеспечивают полный отжиг?

1.5.1.5. Какие технологические операции обеспечивают закалку полную?

1.5.1.6. Какие технологические операции обеспечивают закалку неполную?

1.5.1.7. Чем отличается отпуск средний от отпуска низкого?

1.5.1.8. Чем отличается отпуск высокий от отпуска среднего?

1.5.1.9. Какие технологические операции обеспечивают термическое улучшение?

Вопросы для подготовки к защите лабораторной работы

1.5.2.1. Какому виду термообработки подвергался микрошлиф материала «сталь 20» (образец №1)?

1.5.2.2. Какая форма зерен наблюдается на поверхности микрошлифа материала «латунь Л68» (образец № 2)?

1.5.2.3. Как ориентированы зерна на поверхности микрошлифа материала «бронза Бр.АМц 10-2» (образец № 3)?

1.5.2.4. Какой вид термообработки обеспечивает получение микроструктуры, наблюдаемой на поверхности микрошлифа материала «медь М0б» (образец № 4)?

1.5.2.5. Какими механическими свойствами обладает материал «алюминий АЕ» (образец № 5)?

 

Лабораторная работа №2