1.3.1. Измерение микроскопического объекта

При измерении микроскопического объекта при помощи окулярных и объективных микрометров необходимо сначала определить цену деления окуляр-микрометра:

1. Вставить окуляр-микрометр и объектив.

2. На подкладку предметного столика поместить объектив-микрометр таким образом, чтобы шкала с делениями находилась над объективом.

3. Вращением макроскопического и микроскопического винтов навести на фокус шкалу объектив-микрометра.

4. Вращением окуляра совместить шкалу окуляр-микрометра со шкалой объектив-микрометра, установив параллельно штрихи обеих шкал.

5. Определить, в какое число делений окуляр-микрометра укладывается шкала объектив-микрометра (если она полностью укладывается в поле зрения микроскопа), или в какое число делений окуляр-микрометра укладывается определенное количество делений шкалы объектив-микрометра (если она полностью не уменьшается в поле зрения микроскопа).

6. Определить цену деления шкалы окуляр-микрометра Ц_ок, мм, по формуле

(1)

где Ц_об = 0,01 мм – цена деления шкалы объектив-микрометра;

А_об – число совмещенных делений объектив-микрометра;

А_ок – число совмещенных делений окуляр-микрометра.

Например, шкала объектив-микрометра укладывается на 25 делениях шкалы окуляр-микрометра.

Тогда

Для измерения микроскопических объектов необходимо:

1. Настроить микроскоп на измеряемый объект.

2. Совместить данный объект со шкалой окуляр-микрометра.

3. Измерить микроскопический объект, т. е. определить, сколько делений шкалы окуляр-микрометра занимает объект.

4. Определить величину измеряемого объекта, для чего полученное число делений шкалы окуляр-микрометра, которое занимает объект, умножить на цену деления окуляр-микрометра.

Объект-микрометр

Рис. 5. Шкала окуляр-микрометра

Например, объект занимает 6 делений шкалы окуляр-микрометра. Цена деления окуляр-микрометра 0,04 мм. Величина измеряемого объекта 6 · 0,04 = 0,24 мм.

1.3.2. Выявление границ зерен

Для выявления границ зерен аустенита используют следующие методы.

Метод травления применяют для выявления границ действительного зерна, а также границ зерен аустенита для сталей, закаленных на мартенсит (или бейнит) и в сталях, в которых затруднено получение ферритной или цементитной сетки.

Выявление границ зерен действительного зерна проводят без дополнительной термической обработки. Для выявления границ зерен аустенита образцы подвергают термической обработке, режимы которой установлены в нормативной документации. В том случае, если температура нагрева, время выдержки и скорость охлаждения не установлены, проводят нагрев до температуры (93 ± 10) °С для низкоуглеродистых сталей, для остальных марок сталей температура нагрева должна быть на 20…30 °С выше температуры закалки, установленной в нормативной документации. Время выдержки должно составлять 1…3 ч, охлаждение проводят в зависимости от состава сталей в масле и воде.

Для более четкого выявления границ действительного и аустенитного зерна образцы подвергают отпуску в течение 15…30 мин при 225…250 °С для углеродистой и низколегированной сталей и 500…550 °С для высоколегированной стали.

После удаления обезуглероженного слоя изготавливают микрошлиф и травят в реактивах.

Метод цементации применяют для сталей, предназначенных для цементации, и для углеродистых нецементуемых сталей с массовой долей углерода до 0,3 %.

Образцы подвергают нагреву в плотно закрытом железном ящике при 930 ± 10 °С, 8 ч (после полного прогрева) в цементуемой среде, чаще в смеси из 40 % BaCO₃ и 60 % древесного угля. После охлаждения вместе с ящиком до 600 °С (скорость охлаждения для углеродистой стали 100 °С/ч, для легированной 50 °С/ч). Скорость охлаждения образцов ниже 600 °С не регламентируется. После этого образец разрезают пополам, приготавливают металлографический шлиф и травят в реактивах.

Величину зерна определяют в заэвтектоидной зоне цементованного слоя по цементитной сетке, окамляющей границы бывших зерен аустенита.

Метод окисления применяют для конструкционных и инструментальных (углеродистых и легированных) сталей.

Полированные шлифы нагревают в вакууме или в защитной атмосфере (аргоне) в муфельной печи при температуре на 20…30 °С выше обычных температур закалки с выдержкой 3 ч. Затем в печь подают воздух в течение 30…60 с, после чего образцы охлаждают в воде. Затем приготавливают микрошлиф и подвергают травлению в реактиве.

Границы зерен выявляются по сетке окислов.