Часть 1. Изучение макроструктуры и поверхностей

РАЗРУШЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ.

Данные об изучаемых образцах представлены в табл. 1 и 2.

Таблица 1. Коллекция макрошлифов металлических материалов

№№ образца	Наименование образца	Описание макроструктуры
1.	2.	3.
Литая и деформированная сталь
1. 2. 5.	Макрошлиф продольного разреза слитка «спокойной» стали Макрошлиф поперечного разреза слитка «кипящей» стали Макрошлиф образца, подвергнутого горячей обработке давлением	Две основные зоны из кристаллов дендритного строения: столбчатых кристаллов и равноосных кристаллов. В верхней части расположена усадочная раковина; центральная часть имеет темные мелкие усадочные поры. Слиток имеет большое количество газовых пузырей, которые сплющиваются и завариваются при последующей многократной горячей прокатке. Волокнистая макроструктура. Волокна расположены по конфигурации заготовки.
Ликвация в литой стали
3.	«Серный» отпечаток на фотобумаге с продольного разреза слитка стали	Светло- и темно-коричневые участки, характеризующие неравномерное распределение в стали сульфидов MnS, т.е. серы.
Макродефекты деформированных материалов
6. 7. 8. 9. 10.	Макрошлиф рельса с ликвационной зоной Макрошлиф стали с крупной ковочной трещиной Образец стали с надрывами Образец стали с расслоением Образец стали с волосовинами	В верхней части рельса имеются несплошности и ликвационная зона с повышенным содержанием серы и фосфора, образовавшаяся при литье и сохранившаяся в прокатанном рельсе. В центре крестообразная трещина, образовавшаяся при горячей ковке литой стали с повышенной пористостью (усадочной рыхлостью). По краям проката из недостаточно раскисленной стали образовались надрывы (рванины). Образец расслоился на две части. Причиной является наличие шлаковых включений, газовых пузырей с загрязненной поверхностью, усадочной рыхлости. На поверхности проката мелкие «волосные» трещины, образовавшиеся из различных несплошностей литого металла.

Окончание табл. 1.

МАКРОШЛИФЫ ПОСЛЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
16. 17.	Макрошлиф образца, подвергнутого поверхностной индукционной закалке Макрошлиф образца, подвергнутого химико-термической обработке (цементации)	Видна разная степень потемнения закаленной зоны у поверхности и незакаленной внутренней зоны вследствие различий в микроструктуре. Видны две зоны, отличающиеся по степени потемнения: поверхностный слой с повышенным содержанием углерода и структурой, отличающейся от структуры сердцевины образца, имеющей пониженное содержание углерода.

Таблица 2. Коллекция изломов поверхностей разрушения металлических материалов

№№ образца	Вид излома	Описание поверхности разрушения
1.	2.	3.
4. 11. 12. 13. 14. 15.	Излом образца литого металла небольшого размера Продольный излом прокатанной стали с флокенами Камневидный излом Нафталиновый излом Шиферный излом Усталостный излом вала	Столбчатые кристаллы по всему сечению излома. На темно-серой поверхности разрушения видны небольшие светлые участки овальной формы («флокены»). В этих участках разрушение произошло по поверхности образовавшихся в стали небольших внутренних трещин. Хрупкое разрушение по границам крупных зерен, образовавшихся при сильном перегреве стали (высокой температуре нагрева). Хрупкое разрушение по объему зерен перегретой быстрорежущей стали (Fe-C-W-Mo-Cr-V) Гладкая поверхность разрушения с характерным блеском плоскостей крупных зерен. Поверхность разрушения имеет слоистое строение вследствие наличия повышенного количества неметаллических включений при недостаточном раскислении стали (излом вдоль волокон деформированной стали). Две зоны поверхности разрушения: гладкая фарфоровидная поверхностная зона усталости и более крупнокристаллическая внутренняя зона «долома» хрупкого или вязкого разрушения.

Рис. 2. Схемы макроструктур и поверхностей разрушения

металлических материалов.

Продолжение рис. 2.