Микроскопический анализ металлов и сплавов

Министерство образования РБ

Белорусский национальный технический университет

Кафедра «Материаловедение в машиностроении»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отчёт

 по лабораторной работе №2

по дисциплине «Материаловедение» 
на тему: «Микроанализ металлов и сплавов»

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: Василевский В.В. гр. 10703113

 

Проверил: Стефанович А.В.

 

 

 

 

 

 

 

Минск 2014

Цель работы:

Ознакомление с процессом приготовления микрошлифов, изучение устройства металлографического микроскопа и приобретение практических навыков работы на нем, проведение микроанализа сплавов и приобретение навыков зарисовки простейших микроструктур.

 

Оборудование и материалы:

Металлографический микро- коп МИМ-7, образцы для микроанализа.

 

Теоретическая часть:

Микроскопический анализ (микроанализ) металлов и сплавов заключается в исследовании строения (структуры) металла с помощью оптического электронного микроскопа. Строение металлов и сплавов, наблюдаемое при помощи микроскопа, называется микроструктурой.

Между микроструктурой металлов и их свойствами существует четкая связь. Микроанализ позволяет определить форму и размеры отдельных зерен и фаз, а также их содержание, относительное расположение, выявить отличия имеющихся в металле включений, микродефектов и судить о свойствах металлов и сплавов, о предшествующей обработке этих материалов ( литье, деформирование, термическая обработка). Микроанализу подвергают специально подготовленные образцы, называемые микрошлифами.

Зерно металла – это отдельные кристаллы поликристаллического конгломерата, разделённые между собой смежными поверхностями, называемыми границами зёрен. Зёрна могут быть равноосными и неравноосными.

 

Рис.1.12. Общий вид микроскопа МИМ-7:

1 — основание; 2 — корпус;

3 — фотокамера; 4 — микрометрический винт;

5 — визуальный тубус с окуляром;

6 — рукоятка иллюминатора;

7 — иллюминатор; 8 — предметный столик;

9 — клеммы; 10 — винты перемещения столика;

11 — макрометрический винт; 12 — осветитель;

13 — рукоятка светофильтров;

14 — стопорное устройство осветителя;

15 — рамка с матовым стеклом

Оптическая система микроскопа включает объектив и окуляр, от которых зависит увеличение микроскопа, и ряд вспомогательных элементов (призмы, зеркала, линзы и др.). Объектив, представляющий собой сложное сочетание линз, даёт действительное увеличение обратное изображение микроструктуры микрошлифа. Окуляр состоит из нескольких линз и предназначен для увеличения изображения, полученного объективом, и преобразования его из обратного в прямое.

В осветительную систему микроскопа входят источник света, серия линз, светофильтров и диафрагм. Источником света является электрическая лампа (17В), включаемая в сеть через понижающий трансформатор.

Механическая система микроскопа включает макровинт, стопорное устройство для него (стопор), микровинт, предметный столик с двумя винтами, корпус, штатив и ряд других элементов.

 

Металлографический оптический микроскоп отличается от биологического методом использования освещения. Поскольку металлы непрозрачны для видимого света, их невозможно исследовать на просвет. Поэтому применяется отражение световых лучей, которое должно происходить от исследуемой поверхности микрошлифа. Для получения микрошлифа подготовленную плоскую поверхность исследуемого образца шлифуют, полируют, а затем подвергают травлению химически активными веществами.

 

Размер зерна – средний размер случайных сечений зёрен в плоскости микрошлифа – определяют в соответствии с ГОСТ 6539-82 (СТ СЭВ 1959-79) следующими методами:

1. Визуальный (метод определения величины зерна по сравнению с эталонными шкалами);
2. Метод подсчёта зерен (определения количества зерен на единицу площади);
3. Метод подсчёта пересечения границ зерен;
4. Метод измерения длин хорд;
5. Ультразвуковой метод;

От размера зерна в значительной степени зависят свойства металлов. Так, мелкозернистый металл обладает более высоким комплексом механических свойств, чем крупнозернистый.

Микроанализ позволяет также определять микроструктуру сплавов. Сплавы, медленно охлаждаемые при затвердевании или отжиге, имеют равновесные микроструктуры, соответствующие их диаграммам состояния.

Микроанализ сталей позволяет определить, какие из них не подвергались холодному пластическому деформированию, а какие имеют типичные для деформированного состояния структуры. Деформированная сталь более прочна, но менее пластична, ее свойства не одинаковы во взаимно перпендикулярных направлениях.

 

Практическая часть:

1. Визуальный метод определения  балла зерна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Метод подсчёта пересечения  границ зерен.

 

Кол-во полей зрения	Общая длина отрезков	Число пересечений в каждом поле зрения			Общее число пересечений	dL	Бал зерна
		1	2	3

 

 

 

 

3.Вывод: