5. Исследование слитков

Зарисовать и описать сечения слитков нафталина или парафина; полученных после охлаждения. Указать, как влияют на структурные зоны слитков внешние факторы: условия охлаждения и утеплительная надставка. Сравнить полученные зарисовки со строением слитка спокойной стали.

Нафталин, (парафин) разогреть до 90 °С, а затем залить в изложницу (выполняет лаборант). Нафталин (парафин) довести до плавления и залить в изложницы с утеплительной надставкой и без нее.

Изложницы с нафталином (парафином) охладить в воде, погружая её в ёмкость так, чтобы вода не попала внутрь изложниц.

После окончания процесса кристаллизации (10-15 мин) слитки осторожно выбивают из изложниц. Для получения правильного излома слитка, необходимо лезвие поставить по образующей вдоль слитка и резким ударом молотка по ножу разбить слиток на 2 части. Слиток парафина рекомендуется разрезать ножовкой.

Исследование слитков показывает, что процесс кристаллизации начинается от стенок изложницы и постепенно внутрь слитка.

Исследование слитков позволяет установить развитие процесса кристаллизации слитков нафталина и проанализировать влияние утеплительной надставки на строение слитка и расположение усадочной раковины.

После окончания процессов кристаллизации, осторожно сняв крышки с изложниц, можно обнаружить на них кристаллы нафталина, образовавшиеся из сконденсированных паров.

Макрошлифом называется образец металла, полученный в результате слитка, поковки (детали), прошлифованный и протравленный различными реактивами (растворами солей, кислот или щелочей).

Макроанализ проводится путем осмотра невооруженным глазом или при увеличении до 30 раз поверхности макрошлифа.

Ликвацию серы определяют методом Баумана. Фотографическую бумагу (бромосеребряную) на свету смачивают и выдерживают 5-10 минут в 5 % водном растворе серной кислоты и слегка просушивают между листами фильтровальной бумаги для удаления излишнего раствора. После этого на приготовленный макрошлиф укладывают фотобумагу осторожно, не допуская ее смещения, проглаживают рукой для удаления оставшихся между бумагой и макрошлифом пузырьков воздуха, (пузырьки оставляют белые пятна и маскируют результаты анализа). Фотобумагу выдерживают на макрошлифе 2-3 мин. Сернистые включения (FeS, MnS), имеющиеся в поверхностных участках металла, реагируют с серной кислотой, оставшейся на фотобумаге:

MnS(FeS)+H₂ S0₄ →Н₂ S+MnSO )FeS0₄)

Образующийся сероводород воздействует на кристаллики бромистого серебра фотоэмульсии:

2AgB +H₂ S→Ag S+2HBr

Темные участки сернистого серебра, образующиеся на фотобумаге, указывают форму и характер распределения сульфидов.

Снятую с макрошлифов фотобумагу, промытую в воде, фиксируют 15-20 минут в растворе гидросульфита, после чего промывают в воде в течение 10 минут и просушивают. При больших скоплениях фосфор ведет себя аналогично сере и оставляет темные пятна на фотобумаге.

6. Вопросы для самопроверки

1. Первичная кристаллизация и стадии её развития.

2. Влияние степени переохлаждения на величину зерна.

3. Назовите формы кристаллических образований, и факторы их определяющие?

4. Строение слитков реальных, сплавов.

Литература: [2],с.27-83; [3],с.31-42; [7],с. 8-13.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2