3.3. Определение объемного отношения структурных составляющих
Объемное отношение структурных составляющих или объемную долю одной из структурных составляющих можно определить объемным методом Розиваля, используя при этом принцип Кавальери - Акера, в соответствии с которыми, доля объема сплава, занятая данной структурной составляющей, равна доле площади, занятой этой составляющей в случайном сечении, или равна приходящейся на эту составляющую доле длины случайной секущей. Если провести прямую на шлифе, подсчитать суммарную длину отрезков, приходящихся на определяемую составляющую (l), и отнести эту, суммарную длину отрезков к общей длине секущей (L), то получим объемную долю структурной составляющей в сплаве
Секущие следует располагать равномерно по площади шлифа. Они могут располагаться параллельно друг другу. Секущие можно "нанести" на матовое стекло микроскопа, используя при этом масштабную линейку окуляр - микрометра.
Линейка окуляр - микрометра разделена на 100 равных частей. При рассмотрении структуры через окуляр - микрометр подсчитывают число целых делений его шкалы укладывающихся на участки определяемой структурной составляющей. Это число характеризует в процентах искомую долю объема сплава, приходящуюся на данную структурную составляющую. При отношении l/L абсолютный масштаб измерения и увеличение микроскопа в расчет не принимается.
Точность определения объемной доли структурной составляющей в сплаве тем больше, чем больше число измеренных отрезков, приходящихся на определяемую структурную составляющую. Увеличивать число этих отрезков следует путем большего числа полей структуры микрошлифа. Уменьшение увеличения микроскопа не следует производить, т. к. при этом видимые участки измеряемой структурной составляющей становятся меньше и точность измерения длины каждого из них снижается. Длины отрезков линейки окуляр - микрометра, приходящиеся на отдельные участки измеряемой структурной составляющей могут быть не равны числу целых делений. Подсчитывается только число целых делений шкалы. Следовательно, погрешность измерения будет тем больше, чем короче измеряемые участки. Поэтому следует выбирать такое увеличение микроскопа, при котором длина каждого участка измеряемой структурной составляющей составляла бы не меньше 5-10 делений шкалы окуляр - микрометра.
Порядок выполнения работы
1. Изучить устройство микроскопа МИМ-7.
2. Приготовить механической полировкой шлиф из технического железа, используя реактив - 5% HNO3 в спирте.
3. Просмотреть шлиф из технического железа при различных увеличениях и схематично зарисовать его микроструктуру при одном увеличении.
4. Определить увеличение микроскопа на матовом стекле с помощью объектив - микрометра.
5. Определить цену деления окуляр - микрометра при двух объективах. Стеклянную пластинку с окулярной шкалой вставить в окуляр 7 х .
6. Определить методом Джеффриса на матовом стекле с использованием шаблона с квадратным отверстием Nср, Fср, Дср технического железа.
7. Определить с помощью окуляр - микрометра в 5 полях зрения линейным методом Розиваля объемную долю графита в сером чугуне.
Контрольные вопросы
1. Какие задачи можно решать с помощью микроанализа?
2. Чему равна разрешающая способность (разрешаемое расстояние металломикроскопа)?
3. Для чего производят травление образцов?
4. Что общее, и какое различие между фазой и структурной составляющей?
5. Назовите основные параметры, характеризующие размеры зерен металлов.
6. Как можно определить средний размер зерна Дср на микрошлифе какого-либо металла?
7. Как можно определить объемное соотношение структурных составляющих, используя микрошлиф?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4