Для чего служит микроанализ ответ

МИКРОАНАЛИЗ

Полезное

Смотреть что такое «МИКРОАНАЛИЗ» в других словарях:

микроанализ — микроанализ … Орфографический словарь-справочник

микроанализ — сущ., кол во синонимов: 2 • анализ (41) • ультрамикроанализ (2) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

микроанализ — 1. Комплекс физич. методов локального (в объеме неск. мкм) анализа химич. состава и структуры образца или изделия. 2. Химич. анализ пробы массой до 1 мг. [http://metaltrade.ru/abc/a.htm] Тематики металлургия в целом EN microanalysis … Справочник технического переводчика

Микроанализ — – изучение строения материалов при помощи микроскопов. [Блюм Э. Э. Словарь основных металловедческих терминов. Екатеринбург 2002] Рубрика термина: Общие термины Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Микроанализ — [microanalysis] 1. Комплекс физических методов локального (в объеме нескольких мкм) анализа химического состава и структуры образца или изделия. 2. Химический анализ пробы массой до 1 мг: Смотри также: рентгеноспектральный микроанализ лазерный… … Энциклопедический словарь по металлургии

микроанализ — mikroanalizė statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Labai mažo priemaišų kiekio nustatymas dideliame svėrinyje. atitikmenys: angl. microanalysis vok. Mikroanalyse, f rus. микроанализ, m pranc. micro analyse, f; microdosage, m … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

микроанализ — mikroanalizė statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Mėginio, kurio masė nuo 10⁻⁵ g iki 10⁻² g (arba tūris mažesnis kaip 0,1 cm³), analizė. atitikmenys: angl. microanalysis vok. Mikroanalyse, f rus. микроанализ, m pranc. micro … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

микроанализ — mikroanalizė statusas T sritis chemija apibrėžtis Labai mažo priemaišų kiekio nustatymas dideliame svėrinyje. atitikmenys: angl. microanalysis rus. микроанализ … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

микроанализ — mikroanalizė statusas T sritis chemija apibrėžtis Mėginio, kurio masė 10⁻⁵–10⁻² g (arba tūris< 0,1 cm³), analizė. atitikmenys: angl. microanalysis rus. микроанализ … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Источник

МИКРОСКОПИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ (МИКРОАНАЛИЗ)

Микроскопический анализ заключается в исследовании структуры специально подготовленных образцов (микрошлифов) при увеличениях от 30-50 до 1500-1800 крат.

Микроанализ проводят с целью определения:

1. Количества, размеров и типа структурных составляющих;

2. Фазового состава сталей и сплавов;

3. Связи химического состава, условий производства и обработки сплава с его микроструктурой и свойствами.

Для проведения высококвалифицированного микроанализа необходимы знания не только в области металлографии, но и в методике приготовления микрошлифов, в устройстве микроскопов и методах микроскопического анализа.

Приготовление микрошлифаобычно включает следующие основные операции:

1. Вырезку образцов и подготовку поверхности;

Выбор числа образцов, места вырезки и сечения материала, по которому проходит плоскость микрошлифа, определяется целью металлографического исследования, размерами, формой и особенностями структуры изучаемого объекта.

Наиболее удобны простые формы образцов следующих размеров: цилиндр или параллепипед с диаметром или стороной основания 10-20 мм и высотой 10-15 мм. Образцы малых размеров (лента, проволока) или сложной конфигурации после вырезки для изготовления шлифов помещают в пластмассы или легкоплавкие сплавы, используя заливку или запрессовку в цилиндрические обоймы. Наиболее часто для холодной заделки шлифов используют эпоксидные смолы. Они обладают достаточной твердостью, малой объемной усадкой при отверждении и хорошо соединяются с большинством металлических образцов.

Обработку шлифа на плоскость производят с помощью напильника или наждачного круга. Затем производят шлифовку вручную или на шлифовальных станках. Шлифование осуществляют на 4-5 номерах наждачной бумаги, последовательно уменьшая размер абразива. Направление движения образца по наждачной бумаге при смене номера бумаги следует изменять на 90°, а шлифование на одном номере вести до исчезновения рисок от предыдущей шлифовальной бумаги. При смене номера бумаги следует удалять со шлифа частички абразива. После шлифования на последней бумаге шлиф тщательно промывают в воде, чтобы частички абразива не попали на полировальный круг.

При шлифовании очень мягких металлов в ряде случаев шкурку предварительно смачивают в керосине или натирают парафином (например, при изготовлении микрошлифов из алюминия), чтобы свести к минимуму вдавливание абразивных частиц в поверхность шлифов.

Полирование служит для удаления мелких рисок, оставшихся после шлифования, и получения гладкой зеркальной поверхности шлифа. Применяют механическое или электрохимическое полирование.

Механическое полирование производят на вращающемся круге с натянутым полировальным материалом (фетр, сукно, драп), на который непрерывно или периодически наносят очень мелкий абразив в виде суспензии в воде. В качестве абразивов применяют оксид хрома, оксид алюминия и оксид железа. Все более широкое использование находят полировальные алмазные пасты, которые наносят на специальную ткань или бумагу.

Основные характеристики алмазных паст приведены в таблице 1.

Полирование ведут до получения зеркальной поверхности, и оно считается законченным, когда на поверхности шлифа под микроскопом не наблюдаются риски или царапины. После полировки шлиф промывают в воде или спирте и сушат полированную поверхность фильтровальной бумагой.

Табл. 1. Основные характеристики полировальных алмазных паст

Обозначение зернистости по ГОСТ 9206-70Размеры абразивных частиц, мкмКонцентрация алмазного порошка, %Цвет пасты и этикетки
нормальная Нповышенная П
60/4060-40красный
40/2840-28красный
28/2028-20голубой
20/1420-14голубой
14/1014-10голубой
10/710-7зеленый
7/57-5зеленый
5/35-3зеленый
3/23-2желтый
2/12-1желтый
1/01-0желтый

Электрохимическое полирование основано на использовании процесса анодного растворения металла, который при определенных условиях протекает с образованием гладкой блестящей поверхности. Образец после механического шлифования погружают в качестве анода в электролизную ванну и выдерживают при заданном режиме (напряжении, плотности тока и температуре электролита) определенное время. Катодом обычно служит пластинка, изготовленная из нержавеющей стали.

Преимуществом электрополировки является отсутствие на поверхности шлифа деформированного слоя, образующегося при шлифовании или механическом полировании. Этот метод особенно подходит для полирования шлифов из мягких и легко наклепывающихся сплавов. К недостаткам электрополирования относятся: чувствительность к неоднородности химического состава, преимущественное растворение металла вокруг пустот и неметаллических включений, краевые эффекты и др.

Для выявления структуры отполированную поверхность образца подвергают травлению реактивами, различающимися по своему воздействию на поверхность металла. В приложении 1 приведены наиболее употребляемые реактивы для выявления микроструктуры различных сплавов. Под воздействием реактива происходит растворение одних фаз, окисление и окрашивание других. В результате созданной различной отражающейспособности фаз, самих зерен и их границ можно увидеть под микроскопом очертания зерен и различных фаз, определить их взаимное расположение; по цвету, форме и размерам определить присутствующие в сплаве фазы, т.е. выявить микроструктуру сплава.

Качество травления проверяют под микроскопом при том же увеличении, при котором предполагается изучение шлифа. Если поверхность шлифа, видимая под микроскопом, очень светлая, нет четкости контура структуры, то шлиф недотравлен; тогда проводят повторное травление. Если поверхность шлифа темная, с широкими темными границами структурных составляющих, то шлиф перетравлен; тогда его необходимо переполировать с повторным травлением. После окончания травления шлиф промывают проточной водой, спиртом и высушивают прикладыванием фильтровальной бумаги.

Изучение микроструктуры осуществляют с помощью световых металлографических микроскопов.

Впервые микроскоп для исследования строения металлов был применен в 1831 г. русским инженером П.П. Аносовым, изучавшим булатную сталь.

Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть фото Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть картинку Для чего служит микроанализ ответ. Картинка про Для чего служит микроанализ ответ. Фото Для чего служит микроанализ ответМеталлографический микроскоппозволяет рассматривать непрозрачные тела в отраженном свете. В этом его основное отличие от биологического микроскопа.

Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть фото Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть картинку Для чего служит микроанализ ответ. Картинка про Для чего служит микроанализ ответ. Фото Для чего служит микроанализ ответ

Рис. 1. Схема освещения шлифа в металлографических микроскопах

На рис. 1 показаны две принципиальные схемы освещения шлифа. В металлографических микроскопах освещение объекта осуществляется через объектив. Лучи света от источника света 1 попадают на призму полного внутреннего отражения 2 (рис. 1, а) или полупрозрачную плоско-параллельную пластинку 2 (рис. 1, б). Их назначение направить поток света в объектив 3 и через него – на шлиф 4.

Отраженные от шлифа лучи попадают в объектив 3, далее в окуляр 5 и от него в глаз человека.

Если шлиф металла не травлен, то практически весь световой поток отражается от шлифа и попадает в окуляр микроскопа (рис. 2, а). На травленом шлифе образуется микрорельеф из-за различной способности к растворению и окислению границ зерен, основы зерна и различных фаз (рис. 2, б). В результате различные участки шлифа по-разному отражают лучи света, что и позволяет наблюдать в микроскоп структуру металлов и сплавов (рис. 2, в, г).

Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть фото Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть картинку Для чего служит микроанализ ответ. Картинка про Для чего служит микроанализ ответ. Фото Для чего служит микроанализ ответ

Рис. 2. Формирование изображения структуры шлифа

в металлографическом микроскопе:

а – отражение лучей от полированной поверхности;

б – отражение лучей от травленой поверхности;

в – вид в микроскопе травленой поверхности однофазного шлифа;

г – вид в микроскопе травленой поверхности двухфазного шлифа

Основными характеристиками микроскопа являются его разрешающая способность и увеличение. Разрешающая способность характеризуется минимальным расстоянием между двумя соседними частицами, при котором они еще видны раздельно. Например, разрешающая способность невооруженного глаза составляет около 0,2 мм. Разрешаемое расстояние m объектива микроскопа определяется соотношением:

m = l/2А,

где l – длина волны света (l = 0,55 мкм для белого света),

А – числовая апертура объектива (выгравирована на оправе объектива). Если учесть, что числовая апертура у лучших объективов равна 1,4, то минимальное разрешаемое расстояние светового микроскопа равно 0,2 мкм. Окуляр в микроскопе только увеличивает промежуточное изображение объекта, которое дает объектив, и не повышает разрешающую способность микроскопа.

Общее увеличение микроскопа равно произведению увеличения объектива на увеличение окуляра, так как изображение предмета увеличивается в объективе и окуляре. Увеличение современных металлографических микроскопов может быть от 60 крат до 1500 при визуальном наблюдении и до 2000 крат при фотографировании. Увеличение микроскопа при фотографировании легко определить с помощью объект-микрометра – металлической пластинки с полупрозрачным стеклом в центре. На стекло нанесена шкала длиной 1 мм, разделенная на 100 частей, т.е. цена деления 0,01 мм. Установив объект-микрометр на столик микроскопа и добившись четкого изображения делений на матовом стекле фотографического устройства, определяют увеличение, соотнося расстояние на стекле с истинным расстоянием по объект-микрометру.

Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть фото Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть картинку Для чего служит микроанализ ответ. Картинка про Для чего служит микроанализ ответ. Фото Для чего служит микроанализ ответ

Рис. 3. Оптическая схема микроскопа МИМ-7

Большинство металлографических исследований проводят с применением светлопольного (вертикального) освещения. Для дополнительного повышения контрастности применяют другие методы и виды освещения, например, косое освещение, поляризованное освещение, метод фазового контраста, метод интерференционного контраста. Следует, однако, отметить, что в большей части выпускаемых в стране металлографических микроскопов используется лишь 2-3 дополнительных вида освещения.

Наиболее широко в металлографических лабораториях применяют микроскопы МИМ-7, МИМ-8, ММУ-3, ММР-4. На рис. 3 приведена оптическая схема микроскопа МИМ-7. Световые лучи от источника света 1 проходят через собирательную линзу (коллектор) 2, отражаются от зеркала 3, проходят через светофильтр 4, апертурную диафрагму 5, линзу 6, фотозатвор 7, полевую диафрагму 8 и, претерпев полное внутреннее преломление в поворотной призме 9, попадают на полупрозрачную плоско-параллельную пластинку 11. Часть светового потока проходит через нее и рассеивается в микроскопе, а часть лучей отражается вверх от пластинки, проходит через объектив 12 и через отверстие в предметном столике попадает на шлиф 13. Отраженные от шлифа лучи проходят через объектив 12, через прозрачную плоско-параллельную пластинку 11 и, отразившись от зеркала 14, через окуляр 15 попадают в глаз человека. В случае фотографирования зеркало 14 выдвигается в сторону вместе с окулярным тубусом, и лучи света проходят через фотоокуляр 16, отражаются от зеркала 17 и попадают на матовое стекло фотокамеры или на фотопластинку в кассете, вставленной вместо матового стекла.

Содержание отчета:

1. Наименование и цель работы.

2. Оборудование и материалы, используемые в работе.

3. Методы исследования металлов (кратко).

4. Металлографический анализ (кратко).

5.Дать описание экспериментальной части, привести рисунки.

6. Провести анализ макро- и микроструктуры образцов.

Вопросы для входного контроля:

1. На чем основаны физические методы исследования металлов?

2. На чем основан рентгеноструктурный анализ?

3. Какова цель исследования металлов?

4. Что такое разрешающая способность микроскопа?

5. Недостаток механической полировки?

6. Что такое микроструктура металлов?

7. Как приготовить образец металла для микроанализа?

8. Достоинство электролитического полирования?

9. Что такое макроструктура металлов?

10. Как подготовить образец для макроанализа?

11. Как выглядит в микроскопе недотравленный шлиф металла?

12. На чем основано электролитическое полирование?

Источник

Для чего служит микроанализ ответ

В соответствии с определениями:
Макроскопический анализ (макроанализ) заключается в изучении строения сплавов невооруженным глазом или с помощью небольших увеличений (до 30 раз) с помощью лупы. Строение металлов и сплавов, определяемое этим методом, называется макроструктурой.
Макроскопический анализ позволяет установить: строение образца или изделия «в целом» – например наличие крупных пор или трещин, усадочных раковин; неоднородность образца, созданную сваркой, литьем, пластической деформацией; характер излома.
Микроскопический анализ (микроанализ) заключается в исследовании структуры материалов при больших увеличениях (в 50–50000 раз) с помощью металлографических и электронных микроскопов. Строение металлов и сплавов, определяемое этим методом, называется микроструктурой.

Иногда эти понятия путают. Бывает, что за макроструктуру принимают, например, крупнокристаллическую структуру, сформированную литьем. На рисунке 1 показана такая структура, полученная направленной кристаллизацией. Но это не макроструктура. Это просто крупные зерна, т.е. фактически это микроструктура. Размер таких зерен 1000 мкм и более. Микроструктура того же образца, зафиксированная через металлографический микроскоп, показана на рисунке 2. Размер зерен тот, же и у структуры на рисунке 1. Т.е., в данном случае нельзя говорить о макроструктуре. На рисунках 1 и 2 есть только микроструктура, зафиксированная разными способами.

Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть фото Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть картинку Для чего служит микроанализ ответ. Картинка про Для чего служит микроанализ ответ. Фото Для чего служит микроанализ ответ

Рисунок 1. Структура литой меди; фото сделано цифровым ф/а, х3,6

Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть фото Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть картинку Для чего служит микроанализ ответ. Картинка про Для чего служит микроанализ ответ. Фото Для чего служит микроанализ ответ Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть фото Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть картинку Для чего служит микроанализ ответ. Картинка про Для чего служит микроанализ ответ. Фото Для чего служит микроанализ ответ
аб

Рисунок 2. Микроструктура литой меди; а – край отливки, б – центр отливки; х50.

Иной случай показан на рисунках 3 и 4. На рис.3 показан прессованный полуфабрикат из титана. На фотографии хорошо видны различные зоны, характер кромки. отдельные гранулы (обведено красным), из которых и было спрессовано изделие, а также поры между гранулами. Все вместе это и составляет макроструктуру. Строение самих гранул при этом не выявляется. Если сделать шлиф, то без травления можно увидеть структуру пор отдельной гранулы. Это уже микроструктура.

Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть фото Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть картинку Для чего служит микроанализ ответ. Картинка про Для чего служит микроанализ ответ. Фото Для чего служит микроанализ ответ

Рисунок 3. Макроструктура образца титана.

Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть фото Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть картинку Для чего служит микроанализ ответ. Картинка про Для чего служит микроанализ ответ. Фото Для чего служит микроанализ ответ

Рисунок 4. Микроструктура образца губчатого титана; фотография сделана на оптическом микроскопе.

Ниже приведен один из самых наглядных примеров соотношения макро- и микроструктуры. На рис.5 показан макрошлиф. Микроструктура здесь не видна. Видны различно травящиеся участки, которые соответствуют участкам разного состава и разной структуры.

Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть фото Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть картинку Для чего служит микроанализ ответ. Картинка про Для чего служит микроанализ ответ. Фото Для чего служит микроанализ ответ

Рисунок 5. Шлиф сварного шва после травления на макроструктуру; фото через сканер.

Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть фото Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть картинку Для чего служит микроанализ ответ. Картинка про Для чего служит микроанализ ответ. Фото Для чего служит микроанализ ответ Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть фото Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть картинку Для чего служит микроанализ ответ. Картинка про Для чего служит микроанализ ответ. Фото Для чего служит микроанализ ответ
аб
Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть фото Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть картинку Для чего служит микроанализ ответ. Картинка про Для чего служит микроанализ ответ. Фото Для чего служит микроанализ ответДля чего служит микроанализ ответ. Смотреть фото Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть картинку Для чего служит микроанализ ответ. Картинка про Для чего служит микроанализ ответ. Фото Для чего служит микроанализ ответ
вг

Рисунок 6. Соотношение макро- (а,б) и микроструктуры (в,г) в зоне сварного шва.

Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть фото Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть картинку Для чего служит микроанализ ответ. Картинка про Для чего служит микроанализ ответ. Фото Для чего служит микроанализ ответ

Рисунок 7. Микроструктура в зоне 1.

Итак, структура на рисунках 5 и 6 (а,б) – макро, на рисунках 5 в,г – микро. На рисунке 7 показана микроструктура в зоне 1.

Микроанализ используют не только для того, чтобы увидеть структуру материала. Изображение микроструктуры позволяет провести количественный анализ. На рис.8а показана структура феррито-перлитной стали. На рис.8б показана «маска» той же структуры; на ней зерна перлита выделены различным цветом в зависимости от их размера. В компьютерной программе размер зерна можно определить и построить распределение зерен по размерам (рис.9 ). Подробнее об этом написано в статье «Количественная металлография».

Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть фото Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть картинку Для чего служит микроанализ ответ. Картинка про Для чего служит микроанализ ответ. Фото Для чего служит микроанализ ответДля чего служит микроанализ ответ. Смотреть фото Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть картинку Для чего служит микроанализ ответ. Картинка про Для чего служит микроанализ ответ. Фото Для чего служит микроанализ ответ
аб

Рисунок 8. Структура доэвтектоидной стали (а) и маска для определения размера зерна (б).

Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть фото Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть картинку Для чего служит микроанализ ответ. Картинка про Для чего служит микроанализ ответ. Фото Для чего служит микроанализ ответ

Рисунок 9. Распределение зерен перлита по размерам

Источник

Краткие теоретические сведения. Под микроанализом понимают изучение строения металлов и сплавов с помощью

Под микроанализом понимают изучение строения металлов и сплавов с помощью металлографического микроскопа при увеличении в 50-2000 раз. Внутреннее строение, изучаемое при помощи мик­роскопа, называют микроструктурой или структурой.

При помощи микроанализа определяют:

1. Форму и размер кристаллических зерен, из которых состоят металлы и сплавы.

2. Изменение внутреннего строения сплава, происходящее под влиянием различных режимов термической и химической обработки, а также после внешних механических воздействий на сплав.

3. Микродефекты металла: микротрещины, раковины и т. д.

4. Неметаллические включения: сульфиды, окислы и др. Микроанализ включает приготовление микрошлифов и исследова­ние их с помощью металлографического микроскопа.

Методика приготовления микрошлифов. Микрошлифом называют образец металла или сплава, поверхность которого подготовлена для микроанализа.

При исследовании микроструктуры крупногабаритной детали из нее вырезают образец. Место вырезки образца зависит от цели ис­следования и формы детали. Удобными являются цилиндрические образцы с диаметром и высо­той по 10-12 мм (рис. 1а, б) или прямоугольные примерно тех же размеров. Образцы небольшого сечения (проволока, листы и др.) монтируют заливкой в специальные оправки или закрепляют в за­жимах (рис. 1в, г).

Поверхность образца, предназначенную для микроанализа, сна­чала выравнивают с помощью, например, наждачного точила, затем шлифуют и полируют.

Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть фото Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть картинку Для чего служит микроанализ ответ. Картинка про Для чего служит микроанализ ответ. Фото Для чего служит микроанализ ответ
Рисунок 1 – Металлографические образцы (а, б) и приспособления для монтирования образцов малого размера (в, г)

Шлифование поверхности образца. Шлифование поверхности об­разца производят на шлифовальной (наждачной) шкурке с зернами различных размеров (номеров) вручную на толстом стекле или с по­мощью специальных шлифовальных машин. Шлифование начинают на шкурке с более крупным абразивным зерном, затем постепенно переходят на шкурку с более мелким. Каждый раз при переходе к шкурке с более мелким зерном поверх­ность образца протирают салфеткой (или промывают), образец поворачи­вают на 90°, чтобы риски от предыдущего шлифования располагались перпендикулярно, и шлифуют до полного исчезновения рисок, полу­ченных от предыдущего шлифования. Нельзя переходить с крупнозернистой шлифовальной шкурки сра­зу на мелкозернистую, а также сильно нажимать на образец для ус­корения работы. Это не позволит получить шлиф хорошего качества и вызовет заметный нагрев шлифуемой поверхности, а также внедрение абразивных зерен в металл.

Полирование поверхности образца. Полирование проводят меха­ническим (химико-механическим) и электролитическим способами. Цель полирования – удалить риски после шлифования и получить блестя­щую зеркальную поверхность образца.

Механическое полирование производят на специальном полиро­вальном станке с вращающимся кругом, обтянутым сукном или фет­ром. При отсутствии полировочного станка полирование производят на толстом стекле, также обтянутом сукном или фетром. На сукно наносят тонкий слой пасты ГОИ; иногда сукно смачивают. Кроме пасты ГОИ возможно использование различных полировальных соста­вов. К вращающемуся кругу с сукном прижимают отшлифованную по­верхность образца и в процессе полирования образец поворачивают. Полируют до полного исчезновения рисок и получения зеркальной поверхности. Контролируют качество поверхности путем просмотра ее в металлографический микроскоп при небольшом (50. 100 раз) увеличении.

После полирования образец промывают водой; полированную по­верхность протирают салфеткой, смоченной спиртом, а затем просушива­ют прикладыванием фильтровальной бумаги.

Травление поверхности образца. По зеркальной поверхности об­разца после полирования нельзя судить о строении сплава. Только неметаллические включения (сульфиды, окислы, графит и т.д.), вследствие их окрашенности в различные цвета, резко выделяются на светлом фоне полированного микрошлифа. В связи с этим, для выявления микроструктуры полированную поверхность образца подвергают травлению, т. е. действию раство­ров кислот, щелочей, солей. При травлении неоднородные участки металла или сплава становятся видимыми под микроскопом.

Сущность процесса выявления структуры металлов и сплавов травлением заключается в различной степени растворения или окрашивания от­дельных структурных составляющих: зерен, твердых раст­воров, химических соединений.

Травление шлифа производят либо путем смачивания его травителем с помощью пипетки или ватки, смоченной в травителе, либо путем погружения полированной поверхности в травитель, налитый в фарфоровую чашечку. Продолжительность травления обычно состав­ляет несколько секунд.

Признаком протравливания является потускнение поверхности. После травления микрошлиф промывают водой, протирают ватой, смо­ченной спиртом, а затем просушивают прикладыванием фильтровальной бумаги, или слегка протирая сухой ватой. Качество травления кон­тролируют с помощью микроскопа. Если структура недостаточно вы­явлена, то микрошлиф травят повто­рно. Если структура получается слишком темная и разъеденная, то шлиф перетравлен; тогда его нужно снова полировать и травить.

Состав травителя зависит от материала образца и задачи исс­ледования. В таблице 1 представлены некоторые травители, применяе­мые при микроанализе углеродистых сталей и чугунов.

Таблица 1 – Травители, применяе­мые при микроанализе углеродистых сталей и чугунов

№ п/пСостав реактиваНазначение
Раствор НNО3 (1. 5 мл) в этиловом спирте (100 мл)Для выявления перлита, границ зерен феррита, структуры мартенсита и троостита
Раствор НС1 (3 мл) или пикриновой кислоты (4 г) в воде (100 мл)Выявляет границы зерен в закаленной стали
3.Раствор пикриновой кислоты (4 г) в эти- ловом спирте (100 мл)Для выявления азотированного и цементированного слоя

Работа на металлографических микроскопах МИМ-7 и МИМ-8. Прежде чем приступить к работе на микроскопе, необходимо сначала ознакомиться с его оптической системой (по плакату) и конструкцией.

Конструкция микроскопа МИМ-7. Микроскоп МИМ-7 состоит из осветителя I, корпуса II и верхней части III (рис. 2). Осветитель соде­ржит фонарь 1, внутри кожуха которого нахо­дится лампа и центро­вочные винты 2, служа­щие для совмещения центра нити лампы с оптической осью кол­лектора.

Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть фото Для чего служит микроанализ ответ. Смотреть картинку Для чего служит микроанализ ответ. Картинка про Для чего служит микроанализ ответ. Фото Для чего служит микроанализ ответ
Рисунок 2 – Металлографический микроскоп МИМ-7

Корпус микроско­па содержит узел апертурной диафрагмы, укрепленной под оправой осветительной лупы 3 и систему, позволяющую производить фотографи­рование микрострукту­ры на фотопластинку, помещенную в посадочное устройство 4. Верхняя часть микроскопа включает в себя: иллюминаторный тубус 5, в верхней части которого устанавливается объектив 6; визуальный тубус 7, в отверстие которого вставляется окуляр 8. Предметный столик 9 можно перемещать при помощи винтов 10 в двух взаимно перпендикулярных направлениях. В центре предметного сто­лика имеется отверстие для наблюдения микрошлифа. Макрометрический винт 11 служит для перемещения предметного столика 9 в вер­тикальном направлении и этим производится грубая наводка на фо­кус. Положение предметного столика, исключающее самопроизвольное его опускание, фиксируется специальным зажимным винтом, располо­женным на левой верхней части микроскопа (на рис. 2 не показа­но), Микрометрический винт 12 служит для перемещения объектива в вертикальном направлении и точной наводки на фокус.

Микроскоп МИМ-8 имеет аналогичное строение, однако системы подсветки и фотографирования у него расположены горизонтально.

Качество микроскопа характеризуется его разрешающей способностью. Разрешающая способность оптической системы обратно пропорциональна наименьшему расстоянию d между двумя точками, изображение которых в микроскопе получается раздельно:

где l – длина волны применяемого света;

А – числовая апертура объектива;

Таким образом, разрешающая способность тем больше, чем меньше длина волны l и чем больше апертура.

Применение видимых лучей света позволяет получить разрешение не более 0,2 мкм и полезное увеличение не более чем в 2000 раз. Поэтому для больших увеличений применяются лучи с очень малой длиной волны. Например, в электронном микроскопе – электронный луч, дающий полезное увеличение в сотни тысяч раз.

Полезным считается увеличение микроскопа, превышение которого не приводит к получению дополнительной деформации. Увеличение металлографического микроскопа определяется как произведение увеличения объектива и окуляра.

Визуальное наблюдение микроструктуры.

1. Выбрать увеличение микроскопа (объектив и окуляр), пользуясь данными таблицы 3.2. Начинать надо с меньших увеличений, переходя к большим.

2. В отверстие визуального тубуса 7 (рис. 2) вставить окуляр 8.

3. Вращением макрометрического винта 11 поднять предметный столик 9 и вставить объектив 6 в посадочное отверстие, располо­женное в верхней части иллюминаторного тубуса 5. Предметный сто­лик опустить.

4. При помощи винтов 10 установить предметный столик 9 в таком положении, чтобы объектив был в центре отверстия предметного столика.

5. Поместить шлиф полированной и протравленной поверхностью вниз на предметный столик 9 над объективом 6 (шлиф должен быть просушен).

6. Наблюдая в окуляр 8, вращением макрометрического винта 11 произвести грубую наводку на фокус. Закрепить предметный столик в установленном положении зажимным винтом.

7. Наблюдая в окуляр 8, вращением макрометрического винта 12 произвести точную наводку на фокус.

8. Наблюдая в окуляр 8, при помощи винтов 10 передвигать предметный столик 9 и просматривать структуру в разных местах шлифа (водить шлифом по предметному столику нельзя).

Таблица 2 – Таблица увеличений микроскопов МИМ-7 и МИМ-8

ОбъективыОкуляры
8,6 (F = 23,20; A = 0,17) 14,4 (F = 13,89; A = 0,30) 24,5 (F = 8,16; A = 0,37) 32,5 (F = 6,16; A = 0,65)

Задание

1. Изучить устройство и принцип работы металлографического микроскопа МИМ-7.

2. Кратко описать методику приготовления микрошлифа.

3. Исследовать микроструктуру металлов и сплавов до и после травления.

4. Зарисовать наблюдаемую микроструктуру.

5. Написать отчет по работе в соответствии с пунктами 2, 4.

Контрольные вопросы

1. Что является объектом микроанализа?

2. Что называют микроанализом, микроструктурой, микрошлифом?

3. Каково назначение микроанализа?

4. Какова методика приготовления микрошлифа?

5. Для чего производят травление микрошлифа?

6. Приведите примеры травителей, используемых для выявления микроструктуры?

7. Расскажите устройство металлографического микроскопа МИМ-7 (МИМ-8).

8. Как установить требуемое увеличение микроскопа?

9. Дайте определение разрешающей способности микроскопа.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *