19. Разрешающая способность микроскопа и причины её снижения.

Разрешающая способность микроскопа – этоспособность микроскопа выдавать чёткое раздельное изображение двух близко расположенных точек объекта. Она зависит от длины волны и числовой апертуры микроскопа:.

Предельно достижимую разрешающую способность оптического микроскопа можно сосчитать, исходя из выражения для апертуры микроскопа (,где n – показатель преломления среды, α –угол падения света). Повысить разрешающую способность микроскопа можно двумя способами: либо увеличивая апертуру объектива (заполняя пространство между рассматриваемым предметом и объективом иммерсионной жидкостью – прозрачным веществом с показателем преломления больше единицы, либо уменьшая длину волны света, освещающего препарат (УФ-, рентгеновское излучение).

20. Основные структурные элементы рентгеновских микроанализаторов электронных микроскопов.

Определяющим фактором в анализе с электронным зондом является формирование удовлетворительного электронного пучка в заданной точке. Электроны с энергией 5…50 кэВ, обычно используемые в электронных зондах, полностью поглощаются в слое воздуха толщиной в несколько сантиметров при атмосферном давлении, поэтому на пути пучка от электронной пушки до образца необходимо создавать вакуум порядка 10-4 мм.рт.ст. Схема одного из рентгеновских микроанализаторов: 1 - электронная пушка, 2 - конденсорная линза, 3 - источник света, 4 - отражательный объектив, 5 - окуляр, 6 - объективная электронная линза, 7 - изогнутый кристалл-анализатор, 8 - детектор рентгеновского излучения поверхности образца и контроль траектории перемещения образца под пучком.

Поскольку рентгеновский микроанализатор в современных приборах комбинированного действия часто рассматривается как приставка, в вакуумной колонне могут быть представлены еще и устройства для сканирования электронного луча, для анализа дисперсии по энергиям. Чаще всего рентгеновский микроанализатор является составной частью растровых электронных микроскопов (РЭМ), широко применяемых для фрактографического анализа (изучения поверхностей излома с увеличением до ~500 раз со значительной глубиной поля зрения). Совмещение в этом случае электронно-оптического изображения с возможностью поточечного химического анализа дает уникальные возможности при определении особенностей и причин разрушения материалов.

Алибеков.

45Х - конструкционная легированная качественная сталь. 0,45% С, 1% Cr. Имеет прочность и среднюю твердость. С увеличением % С прочность стали увеличивается, а пластичность уменьшается. Cr увеличивает износостойкость, коррозионную стойкость и теплостойкость сталь – жаропрочная. Сталь подвергается термической обработке. В 45Х используют закалку, структура стали: Ф+П(мартенсит закалки). После закалки выдерживаем в печи и после выдержки сталь быстро охлаждают в масле. Так как в закаленном ви45де сталь нельзя использовать подвергается отпуску, чтобы снять внутреннее напряжение. Сталь после подвергается высокому отпуску (500-650^ОС). В результате повышается пластичность и вязкость, сохраняя при этом твердость. Структура после отпуска: (структура имеет зернистое строение, а после закалки была пластинчатого строения).

38ХС - конструкционная легированная качественная среднеуглеродистая сталь. 0,38% С, 1% Cr, 1% кремния. Имеет прочность и среднюю твердость. С увеличением % С прочность стали увеличивается, а пластичность уменьшается. Cr увеличивает износостойкость, коррозионную стойкость и теплостойкостьсталь – жаропрочная.Si увеличивает прочность и твердость стали. Сталь подвергается ТО. В 38ХС используют закалку, структура стали: Ф+П(мартенсит). После закалки выдерживаем в печи и после выдержки сталь быстро охлаждают в масле. Т.к. в закаленном виде сталь нельзя использовать подвергается отпуску, чтобы снять внутреннее напряжение. В данном случае сталь конструкционная,подвергается высокому отпуску (500-650). В результате повышается пластичность и вязкость, сохраняя при этом твердость. Структура после отпуска:(структура имеет зернистое строение, а после закалки была пластинчатого строения).

Из этой стали делаются  валы, шестерни и другие детали, к которым предъявляются требования повышенной твердости, износостойкости, прочности и работающие при незначительных ударных нагрузках.

35ХМ - конструкционная легированная качественная среднеуглеродистая сталь. 0,35% С, 1% Cr,1% Mo. Имеет прочность и среднюю твердость. С увеличением % С прочность стали увеличивается, а пластичность уменьшается. Cr увеличивает износостойкость, коррозионную стойкость и теплостойкостьсталь – жаропрочная. СодержаниеMo улучшает качество сварных соединений и повышает прочностьстали при высоких температурах. Сталь подвергается ТО. В 35ХМ используют закалку, структура стали: Ф+П(мартенсит). После закалки выдерживаем в печи и после выдержки сталь быстро охлаждают в масле. Т.к. в закаленном виде сталь нельзя использовать подвергается отпуску, чтобы снять внутреннее напряжение. В данном случае сталь конструкционная,подвергается высокому отпуску (500-650). В результате повышается пластичность и вязкость, сохраняя при этом твердость. Структура после отпуска:(структура имеет зернистое строение, а после закалки была пластинчатого строения).

Из этой стали делаются  валы, шестерни, шпиндели и другие ответственные детали, работающие в условиях больших нагрузок и скоростей при температуре до 450—500 °С.

60С2 - конструкционная рессорно-пружинная качественная сталь. 0,6% С, 1% Si. Имеет прочность и среднюю твердость. С увеличением % углерода прочность стали увеличивается, а пластичность уменьшается. Si увеличивает прочность и твердость стали. Сталь подвергается ТО. В 60C2 используют закалку, структура стали: Ф+П(мартенсит). После закалки выдерживаем в печи и после выдержки сталь быстро охлаждают в масле. Т.к. в закаленном виде сталь нельзя использовать, то она подвергается отпуску, чтобы снять внутреннее напряжение. В данном случае сталь рессорно-пружиннаяподвергается среднему отпуску (350-450). В результате повышается пластичность и вязкость, сохраняя при этом твердость. Структура после отпуска:- структура, которая придает упругость. Используется в изготовлении тяжелонагруженных пружин.

65Г2С - Сталь конструкционная легированная, высокоуглеродистая, качественная. 0,65% С, 1% Si, 2% Mn. Имеет прочность и высокую твердость. С увеличением % углерода прочность стали увеличивается, а пластичность уменьшается. Si увеличивает прочность и твердость стали, Mn упрочняет феррит, повышает прокаливаемость. Используют закалку, структура стали: Ф+П(мартенсит закалки). После закалки выдерживаем в печи. После выдержки сталь быстро охлаждают в масле. Далее сталь подвергается отпуску, чтобы снять внутреннее напряжение. Сталь рессорно-пружиннаяподвергается среднему отпуску (350-450). При этом повышается пластичность и вязкость, сохраняя при этом твердость. Структура после отпуска:- структура, которая придает упругость. Используется в изготовлении тяжелонагруженных пружин.

У10А - углеродистая инструментальная высококачественная сталь, 1% С, А – высококачественная. С целью повышения ФХ свойств проводят ТО стали. Т.к 1 % углерода, то сталь заэвтектоидная, и нагрев при закалке происходит до температуры выше Ас1, после выдержка и резкое охлаждение в воде. С целью снятия закалочных напряжений проводят отпуск стали, в данном случае низкий (150-250 ^ОС). Изменение структуры после ТО: П+ЦА+ЦМз+ЦМо. С повышением % содержания углерода прочность и твердость увеличивается.

Х12М - инструментальная качественная легированная высокоуглеродистая сталь. 1% C, 1% Cr, 12% молибдена. При повышении % содержания углерода, прочность и твердость увеличивается. С целью повышения ФХ свойств сталь подвергают термообработке. Т.к. 1% C, значит сталь заэвтектоидная, и при закалке нагрев происходит до температуры выше Ас1, затем выдержка и резкое охлаждение в масле. Для снятия закалочных напряжений необходимо провести отпуск стали, в данном случае отпуск низкий (150-250 ^ОС). После отпуска происходит увеличение твердости стали. Изменения структуры после ТО: П+Ц А+ЦМз+ЦМо.

25ХГСА - Сталь конструкционная легированная, низкоуглеродистая, высококачественная. 0,25% С, 1% - хром, 1% - марганец, 1% - кремний. С целью повышения ФХ свойств сталь подвергают термообработке: Закалка: . Далее отпуск: высокий, охлаждение - масло.

У12 - инструментальная высокоуглеродистая качественная сталь. 1,2 % С. С целью повышения ФХ свойств проводят ТО стали. Т.к 1,2% углерода, то сталь заэвтектоидная, и нагрев при закалке происходит до температуры выше Ас1, после выдержка и резкое охлаждение в воде. С целью снятия закалочных напряжений проводят отпуск стали, в данном случае низкий (150-250 ^ОС). Изменение структуры после ТО: П+ЦА+ЦМз+ЦМо.

9ХС - инструментальная качественная легированная высокоуглеродистая сталь. 0,9% C, 1% Cr, 12% кремния. При повышении % С прочность и твердость увеличивается. Si увеличивает прочность и твердость стали. С целью повышения ФХ свойств сталь подвергают термообработке. Т.к. 0,9% C, значит сталь заэвтектоидная, и при закалке нагрев происходит до температуры выше Ас1, затем выдержка и резкое охлаждение в масле. Для снятия закалочных напряжений необходимо провести отпуск стали, в данном случае отпуск низкий (150-250 ^ОС). После отпуска происходит увеличение твердости стали. Изменения структуры после ТО: П+Ц А+ЦМз+ЦМо.

15ХН2 – конструкционная качественная легированная низкоуглеродистая сталь; 0,15% C, 1% Cr, 2% никеля. С повышением % содержания углерода прочность и твердость увеличивается. С целью повышения ФХ свойств стали подвергают термообработке (закалка, отпуск), но в данном случае содержание углерода менее 0,2%, поэтому термообработка не проводится, т.к. не будет достигнуто необходимых свойств.

ХВГ - инструментальная легированная качественная высокоуглеродистая сталь. 1% С, 1% хром, вольфрам 5%, марганец 1%. С увеличением % С прочностные свойства и твердость увеличивается, а пластичность уменьшается. Хром в стали увеличивает износостойкость, коррозионную стойкость, и теплостойкость. Вольфрам в стали увеличивает теплостойкость (Сталь может работать при высоких температурах). Марганец также повышает износостойкость и упругость стали. С целью увеличения ФХ свойств сталь подвергают ТО. Закалка: нагрев стали до температуры А_{с 1} +(30-50)= 780. После получения этой структуры выдерживается в печи и охлаждаем в масле. Ц+П-> A ->Мз+Ц. После закалки сталь нельзя использовать. Далее сталь подвергают отпуску, чтобы снять внутреннее напряжение. В нашем случае высокому 600 градусов. Структура превращается в сорбит отпуска.

ХВ5 - инструментальная легированная качественная сталь. 1% С, 1% хром, вольфрам 5%. С увеличением % С прочностные свойства и твердость увеличивается, а пластичность уменьшается. Хром в стали увеличивает износостойкость, коррозионную стойкость, и теплостойкость. Вольфрам в стали увеличивает теплостойкость (Сталь может работать при высоких температурах). С целью увеличения ФХ свойств сталь подвергают ТО. Закалка: нагрев стали до температуры А_{с 1} +(30-50)= 780. После получения этой структуры выдерживается в печи и охлаждаем в масле. Ц+П-> A ->Мз+Ц. После закалки сталь нельзя использовать. Далее сталь подвергают отпуску, чтобы снять внутреннее напряжение. В нашем случае высокому 600 градусов. Структура превращается в сорбит отпуска.С повышением % содержания углерода прочность и твердость увеличивается.

15 - конструкционная качественная углеродистая. 0.15% углерода. Т.к. содержание углерода незначительное, термообработка не проводится, т.к. не будет достигнуто желаемых свойств.

Х12 - инструментальная легированная нержавеющая (т.к. Cr 12%) качественная сталь. 1% С, хром 12%. С увеличением % С прочностные свойства и твердость увеличивается, а пластичность уменьшается. Хром в содержании стали увеличивает износостойкость, коррозионную стойкость, и теплостойкость. С целью увеличения ФХ свойств сталь подвергают термообработке. Исходная структура стали Ц+П (цементит + перлит). Для закалки требуется нагреть сталь до температуры А_{с 1} +(30-50)= 780. Структура превращается в аустенит. После получения этой структуры выдерживается в печи (зависит от размеров детали). Так как сталь легированная охлаждение идет в масле. Структура превращается в мартенсит закалки + цементит (М_з+Ц).после закалки детали нельзя использовать. Поэтому детали подвергают отпуску, чтобы снять внутреннее напряжение. В нашем случае высокому 600 градусов. Структура превращается в сорбит отпуска.

Х12Ф - инструментальная качественная легированная высокоуглеродистая сталь. 1% C, 1% Cr, 12% молибдена. При повышении % содержания углерода, прочность и твердость увеличивается. С целью повышения ФХ свойств сталь подвергают термообработке. Т.к. 1% C, значит сталь заэвтектоидная, и при закалке нагрев происходит до температуры выше Ас1, затем выдержка и резкое охлаждение в масле. Для снятия закалочных напряжений необходимо провести отпуск стали, в данном случае отпуск низкий (150-250 ^ОС). После отпуска происходит увеличение твердости стали. Изменения структуры после ТО: П+Ц А+ЦМз+ЦМо.

15ХМ – конструкционная качественная легированная низкоуглеродистая сталь; 0,15% C, 1% Cr, 1% молибдена. С повышением % содержания углерода прочность и твердость увеличивается. С целью повышения ФХ свойств стали подвергают термообработке (закалка, отпуск), но в данном случае содержание углерода менее 0,2%, поэтому термообработка не проводится, т.к. не будет достигнуто необходимых свойств.

Х6ВФ - инструментальная легированная качественная сталь. 1% С, хром 6%, вольфрам 1%, ванадий 1%. С увеличением % С прочностные свойства и твердость увеличивается, а пластичность уменьшается. Хром в стали увеличивает износостойкость, коррозионную стойкость, и теплостойкость. Вольфрам является самым тугоплавким металлом, поэтому он увеличивает теплостойкость (Сталь может работать при высоких температурах). С целью увеличения ФХ свойств сталь подвергают ТО. Исходная структура стали Ц+П (цементит + перлит). Для закалки требуется нагреть сталь до температуры А_{с 1} +(30-50)= 780 ^ОС. Структура превращается в аустенит. После получения этой структуры выдерживается в печи и охлаждают в масле. Структура превращается в мартенсит закалки + цементит (М_з+Ц). После закалки детали нельзя использовать. Поэтому детали подвергают отпуску, чтобы снять внутреннее напряжение. В нашем случае высокому 600 градусов. Структура превращается в сорбит отпуска.

У13 - инструментальная высокоуглеродистая качественная сталь. 1,3 % С. С целью повышения ФХ свойств проводят ТО стали. Т.к 1,3% углерода, то сталь заэвтектоидная, и нагрев при закалке происходит до температуры выше Ас1, после выдержка и резкое охлаждение в воде. С целью снятия закалочных напряжений проводят отпуск стали, в данном случае низкий (150-250 ^ОС). Изменение структуры после ТО: П+ЦА+ЦМз+ЦМо.

20ХГР - конструкционная качественная легированная низкоуглеродистая сталь. 0,2% углерода, 1% хрома, 1% марганца, 1% бора. С целью повышения ФХ свойств проводится термообработка, в данном случае проводится нагревание при закалке до температуры выше Ас3(т.к. сталь доэвтектоидная), выдержка и резкое охлаждение. Охлаждение проводится в масле, т.к. стать легированная. Для снятия закалочных напряжений проводят отпуск стали, в данном случае высокий(550-650С), после чего твердость увеличивается. Изменение структуры при ТО: П+ФАМзСо.

40ХВ - инструментальная легированная качественная среднеуглеродистая сталь. 0,4% С, хром 1%, вольфрам 1%. С увеличением % С прочностные свойства и твердость увеличивается, а пластичность уменьшается. Хром в стали увеличивает износостойкость, коррозионную стойкость, и теплостойкость. Вольфрам является самым тугоплавким металлом, поэтому он увеличивает теплостойкость (Сталь может работать при высоких температурах). С целью увеличения ФХ свойств сталь подвергают ТО. Исходная структура стали Ц+П (цементит + перлит). Для закалки требуется нагреть сталь до температуры А_{с 1} +(30-50)= 780 ^ОС. Структура превращается в аустенит. После получения этой структуры выдерживается в печи и охлаждают в масле. Структура превращается в мартенсит закалки + цементит (М_з+Ц). После закалки детали нельзя использовать. Поэтому детали подвергают отпуску, чтобы снять внутреннее напряжение. В нашем случае высокому 600 градусов. Структура превращается в сорбит отпуска.

30ХН3 - конструкционная качественная легированная низкоуглеродистая сталь. 0,3% С, 1% Cr, 3% никеля. С целью повышения ФХ свойств, проводят ТО стали. В данном случае 0,3% С – сталь доэвтектоидная, а значит нагрев при закалке происходит до температуры выше Ас3, затем выдержка и резкое охлаждение в масле. Для снятия закалочных напряжений проводят отпуск, в данном случае сталь конструкционная и отпуск высокий(550-650 ^ОС).После отпуска у стали увеличивается пластичность. Изменение структуры после ТО: П+Ф АМзСо.

15ХР - сталь конструкционная качественная легированная низкоуглеродистая. 0,15% С, 1% Cr и 1% бора. С целью повышения ФХ свойств проводят термообработку стали, но в данном случае % содержание углерода всего 0,15%, поэтому ни закалка, ни отпуск не проводятся, т.к. искомых свойств достигнуто не будет.

40ХНМ - сталь конструкционная качественная легированная среднеуглеродистая. 0,4% C, 1% Cr, 1% никеля, 1% молибдена. С целью повышения ФХ свойств, проводят ТО стали. В данном случае, т.к. 0,4% С – сталь доэвтектоидная, а значит нагрев при закалке происходит до температуры выше Ас3, затем выдержка и резкое охлаждение в масле. Для снятия закалочных напряжений проводят отпуск, в данном случае сталь конструкционная и отпуск высокий(550-650С).После отпуска у стали увеличивается пластичность. Изменение структуры после ТО: П+Ф АМзСо.

ХВ4 - инструментальная качественная легированная высокоуглеродистая сталь; 1% С, 1% Cr, 4% W. С повышением % содержания углерода, прочность и твердость стали увеличиваются. С целью повышения ФХ свойств, стали подвергают ТО (закалка, отпуск, отжиг).Т.к 1% углерода, то эта сталь заэвтектоидная, а значит нагрев стали при закалке происходит до t выше Ас1, затем происходит выдержка и резкое охлаждение в масле. После закалки для снятия закалочных напряжений проводят отпуск, в данном случае низкий( 150-250 ^ОС). Покажем, как меняется структура при ТО: П+ЦА+ЦМз+ЦМо. В данном случае после отпуска получается мартенсит отпуска и увеличивается твердость.

60С2ХА - конструкционная высококачественная легированная среднеуглеродистая сталь; 0,6% С, 2% Cr. С повышением % содержания углерода, твердость и прочность увеличивается. С целью повышения ФХ свойств, стали подвергают термообработке (закалка, отпуск, отжиг). Т.К 0,6% углерода, то сталь доэвтектоидная, а значит нагрев стали при закалке происходит до t выше Ас3, затем происходит выдержка и быстрое охлаждение в масле. После закалки для снятия закалочных напряжений необходимо провести отпуск стали, в данном случае высокий отпуск (550-650 ^ОС). Покажем, как меняется структура при ТО: П+Ф АМзСо. В данном случае после отпуска получается структура сорбит и увеличивается пластичность стали.

40 - конструкционная качественная углеродистая сталь. 0,4% углерода. С целью повышения ФХ свойств сталь подвергается термообработке, в данном случае проводится закалка при температуре выше Ас3, затем выдержка и резкое охлаждение. Охлаждение в воде. Для снятия закалочных напряжений проводится отпуск стали, в данном случае высокий(550-650С), после чего увеличивается твердость. Изменения структуры при ТО: +ФАМзСо.

У10 - инструментальная высокоуглеродистая качественная сталь. 1 % С. С целью повышения ФХ свойств проводят ТО стали. Т.к 1 % углерода, то сталь заэвтектоидная, и нагрев при закалке происходит до температуры выше Ас1, после выдержка и резкое охлаждение в воде. С целью снятия закалочных напряжений проводят отпуск стали, в данном случае низкий (150-250 ^ОС). Изменение структуры после ТО: П+ЦА+ЦМз+ЦМо.

49