Вивчення принципів роботи металографічного мікроскопу

Лабораторна робота №1 Вивчення принципів роботи металографічного мікроскопу

1.1 Мета роботи та робоче завдання

Метою даної лабораторної роботи є: Ознайомитися з конструкцією, оптичною схемою та принципом роботи металографічного мікроскопу. Набути практичного досвіду підготовки мікроскопу до роботи. Навчитися визначати необхідні робочі параметри приладу (збільшення, ціну поділки шкали окуляр-мікрометра, тощо) для дослідження матеріалів.

Для досягнення мети роботи необхідно виконати наступні завдання:

• Опрацювати літературу для опанування фізичних принципів, що лежать в основі аналізу матеріалів за допомогою металографічного мікроскопу;

• Ознайомитися з конструкцією, оптичною схемою та принципом роботи металографічного мікроскопу, що знаходиться в лабораторії;

• Визначити розподільну здатність мікроскопу для наявних об’єктивів та світлових фільтрів;

• Визначити доцільне збільшення мікроскопу;

• Визначити ціну поділки шкали окуляр-мікрометра;

• Визначити розмір структурної складової зразка;

• Зробити висновки щодо отриманих результатів.

1.2 Основні теоретичні відомості

Згідно правилу Курнакова, властивості матеріалу визначаються не лише хімічним складом матеріалу, але й його структурою.

Мікроструктурний аналіз – це дослідження будови матеріалу за допомогою оптичних або електронних мікроскопів, при значному збільшенні. Під мікроструктурою розуміють форму, розміри та характер взаємного розташування відповідних фаз в металах і сплавах. Фаза – це однорідна складова частина сплаву, що має однаковий склад, кристалічну будову і властивості та відокремлена від інших поверхнями розділу. Структурні складові сплаву - це відокремлені частини сплаву, що мають однакову будову з характерними їм особливостями та повторюються у всіх частинах об’єкту, що досліджується. Структурних складових може бути одна або декілька, причому кожна з них може складатися з кристалітів однієї чи декількох фаз. Формування тої чи іншої структурної складової залежить як від складу, так й від передісторії матеріалу. Зазвичай метали та сплави є конгломератом кристалів неправильної форми, тобто мають полікристалічну будову. Оскільки кристали повинні мати геометрично правильну огранку, то кристаліти неправильної форми в полікристалічному агрегаті прийнято називати зернами.

При мікроструктурному аналізі матеріалу можливо визначити наступне:

а) встановити зв’язок між структурою та властивостями досліджуваного матеріалу (визначити число, розміри, форму, взаємне розташування і кількісне співвідношення фаз і структурних складових, виявити макро- та мікродефекти сплавів);

б) впевнитися в отриманні структури, що забезпечує необхідний рівень властивостей (приблизне визначення вмісту вуглецю в сталі, встановлення наявності неметалевих включень, їх форми, розмірів, характеру розташування, визначення глибини шару, що виник на поверхні внаслідок цементації, азотування чи інших видів хіміко-термічної обробки, тощо);

в) встановити передісторію матеріалу для визначення причин, що викликали формування тої чи іншої структурної складової (визначити характер, тип та якість попередньої обробки: особливості процесу лиття, термічної обробки, обробки тиском, ХТО, зварювання, тощо);

Мікроаналіз виконується за допомогою металографічних мікроскопів на спеціально підготовлених зразках – мікрошліфах.