Микроскринер

Для микроанализа используется микроскринер, который представлен на рис. 2.12. В состав микроскринера входят: осветитель отраженного света, штатив со встроенными механизмом фокусировки и блоком питания лампы, револьверное устройство, координатный предметный столик, насадка (с экраном).

При массовых контрольных анализах качества всех металлических конструкционных материалов ГОСТ предусматривает контроль величины зерна. Он производится при 100-кратном увеличении путем сравнения видимой в окуляре микроструктуры со стандартной шкалой баллов зернистости.

Так, для сталей перлитного класса ГОСТом предусмотрена оценка величины зерна по 10-ти бальной шкале. В ее основе лежит эмпирическая формула:

N = 20003^(n–8), мм^–2,

где N – балл величины зерна, n – число зерен на 1 мм² шлифа.

Пользуясь известным правилом рычага, по равновесной микроструктуре углеродистой доэвтектоидной стали можно с достаточной точностью определить количество содержащегося в ней углерода. Для этого визуально определяется количество перлитной составляющей структуры стали в поле зрения окуляра в процентах, а затем по формуле С = [(% перлита-0,8)/100]% подсчитывают содержание углерода в анализируемой стали.

Рис. 2.12. Общий вид микроскринера

Задание

1. Проанализировать визуально поверхности изломов лабораторных образцов и охарактеризовать их у каждого образца.

2. Провести визуально макроанализ сварных швов, и запротоколировать обнаруженные поверхностные дефекты.

3. По макроструктуре, выявленной травлением охарактеризовать обнаруженные внутренние дефекты и качество сварки.

4. Изучить устройство микроскопа МИМ-7, зарисовать его оптическую схему и освоить приемы работы на нем.

5. Проанализировать под микроскопом нетравленую и травленую поверхности стального и чугунного микрошлифов, зарисовать схемы их структуры и дать краткое описание.

6. Пользуясь правилом рычага, по микроструктуре визуально определить содержание углерода в доэвтектойдной стали.

7. Определить балл зерна опытных образцов стали, пользуясь эталонной шкалой баллов зернистости.

Контрольные вопросы и задачи

1. Что такое макро- и микроанализ?

2. Какие дефекты обнаруживаются при макроанализе и микроанализе?

3. Как выявляется микроструктура металлов?

4. Как подготавливается микрошлиф для исследования?

5. По каким группам производится классификация Fe–Cсплавов?

6. Какие структурные составляющие характеризуют стали и чугуны?

7. Как протравливается перлитное и ферритное зерно?

8. Как подсчитать содержание углерода в доэвтектоидной стали?

Задача 1

Два коленчатых вала были разрушены в процессе эксплуатации в области шатунных шеек. Виды изломов изображены на рис. 2.13 и 2.14.

Описать:

1. Вид и строение изломов.

2. Характер нагружения коленчатых валов.

3. Причины разрушения.

Задача 2

Качество нагрева металла под штамповку контролируется по излому. Описать изображенные на рис. 2.15 изломы и указать основные факторы, влияющие на рост зерна:

Описать:

1. Влияние температуры нагрева.

2. Влияние времени нагрева.

3. Влияние химического состава стали.

Задача 3

Неметаллические включения располагаются в виде тонких вытянутых линз или округлых разрозненных включений.

Описать:

1. Какие виды неметаллических включений встречаются в сталях.

2. Причины попадания их в металл.

3. Влияние неметаллических включений на механические свойства.

4. Радикальные средства уменьшения неметаллических включений в металле.

Задача 4

Рис. 2.16. Макроструктура сталей в равновесном состоянии в зависимости

от содержания углерода (х450): а – 0,22%; б – 0,3%; в – 0,4%; г – 0,55%; д – 0,8%; е – 1,3%.

Два коленчатых вала имеют различную макроструктуру (рис. 2.16)

Описать:

1. Строение макроструктуры, указанной на приведенных рисунках.

2. Способы получения коленчатых валов с данными макроструктурами.

3. Методы выявления макроструктуры.

Задача 5

Сварной шов после сварки плавящимся электродом приобрёл макроструктуру, указанную на рисунке:

Описать:

1. Описать макроструктуру шва и около шовной зоны.

2. Указать причину неоднородного строения шва и около шовной зоны.

Задача 6

В стальных деталях после отливки их в земляную форму была обнаружена повышенная пористость.

Описать:

1. Возможные причины образования пористости в литых деталях.

2. Влияние пористости на свойства отливок.

3. Способы предупреждения образования пористости.

Задача 7

Стальной слиток после полного охлаждения имеет макроструктуру, указанную на рисунке.

Описать:

1. Макроструктуру стального слитка.

2. Зональную ликвацию.

3. Дендритную ликвацию.

Задача 8

Стальной слиток после полного охлаждения имеет макроструктуру, указанную на данном рисунке.

Описать:

1. Макроструктуру стального слитка.

2. Зональную и дендритную ликвацию.

3. Указать марку сталей, кристаллизующихся с концентрированной усадочной раковиной, способ раскисления.