Рыбинская государственная авиационная технологическая академия

имени П. А. Соловьева

Кафедра «Материаловедение, литье и сварка» Методические указания к лабораторной работе «Микроскопический анализ. Карбидная неоднородность быстрорежущих сталей»

Для дисциплины

«Материаловедение»

специальности 151001 «Технология машиностроения»

направления 150900 «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств»

Рассмотрены и утверждены на заседании кафедры МЛС

Протокол № 8 от 25.05.2010 г.

Разработал:

к. т. н., доцент Воздвиженская М. В.

вед. инж. Кудрякова Е. Р.

Рыбинск, 2010

МИКРОАНАЛИЗ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАРБИДНОЙ НЕОДНОРОДНОСТИ

БЫСТРОРЕЖУЩИХ СТАЛЕЙ

Цель работы: ознакомление с основными приемами микроанализа на оптическом микроскопе и получение навыков работы с эталонными шкалами микроструктур.

Этапы проведения работы:

– ознакомление с конструкцией микроскопа;

– ознакомление с технологией изготовления объектов для микроанализа;

– определение размеров зерна и структурных составляющих по эталонным шкалам структур;

– определение размеров зерна с помощью микрометрического окуляра.

1. Основные определения

Микроскопическим анализом (микроанализом) называется исследование металлов и сплавов с помощью микроскопа. В оптических микроскопах обычно используют увеличения от 100 до 800. Максимальное общее увеличение световых микроскопов достигает 1200. Для достижения больших увеличений (от 1200 до 200000) необходимо использовать электронные микроскопы различных типов.

Микроанализ производят с помощью металлографических микроскопов, в которых объект – микрошлиф исследуется в отраженном свете, так как металлы непрозрачны. Микроанализ решает следующие основные задачи:

а) общая визуальная оценка микроструктуры – размера и характера распределения структурных составляющих;

б) идентификация структурных составляющих сплавов;

в) выявление микродефектов строения металла (микротрещин, пор, включений и т. д.);

г) измерение размера зерна, размера структурных составляющих и микродефектов, а также диффузионных слоев, полученных при химико-термической обработке.

Количественные оценки в микроанализе выполняются двумя способами:

- сравнением с эталонными шкалами структур, размер структурных составляющих оценивают в баллах;

- непосредственным измерением с помощью микрометрического окуляра.

Микроанализ является наиболее распространенным методом исследования металлов и сплавов. В сочетании с физическими методами исследований он служит мощным орудием изучения строения и свойств материалов.

2. Содержание и порядок выполнения работы

2.1. Ознакомьтесь с технологией приготовления микрошлифов путем механической полировки, сделайте краткие записи в отчете.

2.2. Запишите основные характеристики оптической системы микроскопов.

2.3. Изучите конструкцию металлографического микроскопа и правила работы на нем. Соблюдайте осторожность в обращении с оптическими приборами! Зарисуйте схему хода лучей в микроскопе. Укажите основные характеристики оптического микроскопа.

2.4. Определите величину зерна на двух образцах железа двумя способами: визуально, сравнением с эталонной шкалой, и с помощью микрометрического окуляра. Допустимое расхождение результатов измерений не более одного балла. Сделайте зарисовки микроструктуры, укажите увеличение и балл зерна.

2.5. Определите балл карбидной неоднородности инструментальной быстрорежущей стали по стандартной шкале. Сделайте зарисовку микроструктуры и необходимые пояснения.

2.6. Определите размер и распределение графитовых включений в сером чугуне в баллах по стандартным шкалам. Сделайте зарисовки двух микроструктур с различной формой графита и соответствующие подписи.