13.3 Материалы, оборудование и принадлежности

Для выполнения работы необходимы: образцы сталей, нагревательные печи, металографические микроскопы, клещи для загрузки образцов в печь и выгрузки их, материалы для приготовления микрошлифов, реактивы для травления (4%-ный раствор азотной кислоты в этиловом спирте), фильтровальная бумага, вата, объект-микрометр, окуляр-микрометр, 15%-ный спиртовой раствор соляной кислоты.

13.4 Ход работы

13.4.1 Выявление зерна аустенита методом окисления 1. Приготовить нетравленные микрошлифы из обоих торцов исследуемого цилиндрического образца.

2. Загрузить образцы в печь, нагретую к температуре 930°С, и выдержать в течение 30 минут с момента приобретения печью температуры 930 °С после посадки образцов.

ПРОСЛЕДИТЬ, ЧТОБЫ ПОЛИРУЕМАЯ ПОВЕРХНОСТЬ НЕ КАСАЛАСЬ

ПОДА ПЕЧИ.

3. После выдержки охладить образцы на воздухе и шлифованием снять минимальный слой, чтобы не удалить полностью сетку окислов.

4. Протравить микрошлиф 15%-ным спиртовым раствором соляной кислоты. 5. По сетке окислов определить величину зерна аустенита по методике,

изложенной в подразделе 13.5. 13.4.2 Выявление зерна аустенита методом нагревания (нормализации) 1. В нагретую к температуре 930 С° печь загрузить образцы и выдержать в течение 30 минут.

2. После выдержки охладить образцы на воздухе. 3. Приготовить микрошлиф и протравить его в 4%-ном спиртовом растворе азотной кислоты. 4. По сетке феррита ( для доэвтектоидной стали) или цементита (для заэвтектоидной стали) определить величину зерна аустенита по методике, изложенной в подразделе 13. 5.

13.4.3 Выявление зерна аустенита методом науглероживания 1. Поместить образцы в металлический контейнер с твердым карбюризатором, загрузить пенал с образцами в печь, нагретую до температуры 930°С, выдержать 2 часа и медленно охладить вместе с печью. 2. После окончательного остывания образцов приготовить микрошлиф и протравить 4%-ным спиртовым раствором азотной кислоты. 3. По карбидной сетке (вблизи поверхности исследованных образцов) определить величину зерна аустенита по методике, изложенной в подразделе 13.5.

13.5 Определение величины зерна аустенита

13.5.1 Метод сравнения с эталонной шкалой

1. Подготовить металлографический микроскоп к работе при увеличении х100.

2. Путем пересмотра всей площади шлифа и сравнение видимых на шлифе зерен с эталонными изображениями определить балл зерна.

3. В случае, если изучение структуры под микроскопом проводилось не при увеличении х 100, для определения балла зерна используют данные, приведенными в табл.13.1.

13.5.2 Метод измерения среднего условного диаметра зерна

1. Определить цену деления с помощью объект-микрометра.

2. Исследуемый шлиф поместить на предметный столик микроскопа. В произвольно избранном поле определить средний (по диаметру) размер каждого зерна в делениях сетки окуляра. Подобную операцию сделать на следующем поле и так далее. Измерения сделать в 50 полях зрения. Полученные результаты измерению занести в табл. 13.2

Увеличение	Номер зерна (бал)
100	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
200	-	-	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
400	-	-	-	-	1	2	3	4	5	6	7	8

Таблица 13.1

3. Рассчитать средний диаметр зерна по формуле

 md

D _ср =- --------------,

 m

где d - диаметр зерна в каждой группе в делениях шкалы окуляра,

т - число зерен (см. табл.13.2).

Таблица 13.2

Диаметр зерен в делениях шкалы окул., d	1 2 3 . . . 20
Число зерен, т
Относительная частота, %

4. Рассчитать среднюю площадь зерна по формуле

   md ²

F_ср = ----------------- .

4  m

5. Рассчитать количество зерен на площади 1 мм² :

1

N_ср = ---------- .

F_ср

6. Рассчитать балл зерна п по формуле

N _ср = 8 ^. 2 ⁿ ,

lg N _ср - lg 8

откуда n = --------------------- .

lg 2

7 Сравнением полученных данных N _ср , F_ср чи d_ср с данными табл. 14.3 (ДСТ 5639-65) определить балл (номер) зерна

Таблица 13.3

Балл зе­рна (номер) мермер)	Средняя площадь зерна, мм2	Количество зерен на площади 1 мм2	Средняя количество зерен в 1мм2	Средний диаметр зер­на, мм
1	0,040... 0,080	12. ..24	64	0,250
2	0,020... 0,040	24... 48	179	0,177
3	0,0 10... 0,020	48... 96	512	0,125
4	0,005... 0,010	96... 192	1446	0,088
5	0,0025... 0,005	192. ..384	4096	0,060
6	0,00 125... 0,0025	384... 768	11417	0,041
7	0,000625... 0,00 125	768. ..1536	32768	0,031
8	0,0003 12... 0,000625	1536... 3072	92160	0,022
9	0,000156. ..0,000312	3072. ..6144	262144	0,015
10	0,0000478... 0,000 156	6144. ..12288	737280	0,012

8. Результаты определения величины зерна занести в табл.13.4

Таблица 13.4

Номер образца	Метод выявления размера зерна	Расчетные параметры розмера зерна			Балл зерна
		Средняя площадь зерна, мм2	Число зерен на площади 1 мм2	Средний диаметр зерна, мм	По расчету	Визуально
1
2
3