Материаловедение. Барышев Г.А - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Рис. 2. Структура
поликристалла
однофазного сплава
Лаборат орная работа 2
МИКРОСКОПИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ
Цель работы
: ознакомиться с методами микроанализа структуры металлов и сплавов. Изучить структуру чистых
металлов и различных типов твёрдых сплавов.
Приборы и принадлежности
: оптические микроскопы, металлографические шлифы.
Краткая теория
Из 106 элементов периодической системы Д.И. Менделеева 82 металла, поэтому изучение их структуры и свойств так
важно для практических целей в машиностроении.
Металлы обычно являются кристаллическими телами или кристаллами.
Кристаллом
называют бесконечное
упорядоченное расположение атомов в пространстве. Все кристаллические материалы обладают
анизотропией
–
зависимостью свойств материала от направления в нём. Это объясняется тем, что в каждом направлении в кристалле
расстояние между атомами или молекулами строго определённое, а значит и силы взаимодействия между ними в каждом
случае различные.
Реальные кристаллы содержат большое количество нарушений в упорядоченном расположении атомов. Поэтому чаще
встречаются не моно а
поликристаллы
(рис. 1,
а
), которые состоят из большого количества зёрен, в которых одна и та же
кристаллическая решётка (показана штриховкой) ориентирована в пространстве по-разному.
Рис. 1. Микроанализ поликристаллического материала:
а
– схема поликристалла (
1
– зёрна или кристаллиты;
2
– границы зёрен);
б
– полированный шлиф;
в
– отражение света от травленого шлифа
Для проведения микроанализа образец разрезают (плоскость разреза
А–А
) и на одной из его половин шлифовкой и
полировкой приготавливают шлиф (рис. 1,
б
). Его поверхность гладкая и чаще всего не показывает структуры металла. Для
выявления структуры шлиф подвергают действию специального реактива – травителя, состав которого зависит от
изучаемого материала и цели металлографического исследования. Обычно травители – растворы кислот, щёлочей или солей.
В процессе травления скорость и характер растворения разных зёрен шлифа будет разной из-за анизотропии, так как
они выходят на поверхность шлифа разными направлениями.
Границы зёрен – это дефект кристалла, где атомы более активны и легче переходят в раствор. Поэтому на границах
зёрен в поликристалле шлиф будет растравливаться сильнее (рис. 1,
в
).
При освещении травленой поверхности лучи света будут по-разному отражаться от её рельефа. Поэтому при
наблюдении шлифа в отражённых лучах будут видны светлые и тёмные зёрна, отделённые
друг от друга темными полосками границ (рис. 2).
Чаще всего размер зёрен в современных металлах и сплавах не превышает 10…100
микрометров (0,01…0,10 мм), что гораздо меньше разрешающей способности человеческого глаза
(0,3 мм). Поэтому металлографический анализ обычно проводят с помощью оптического
микроскопа, схема которого представлена на рис. 3.
в
)
СВЕТ

Страницы