1.2. Виявлення дендритної структури сталі
При затвердінні метала утворяться деревоподібні кристали, що нагадують крону дерева і тому називані дендритами. Хімічний склад у межах дендрита неоднаковий: внутрішня частина його збагачена болем тугоплавкими елементами, що входять у склад стали, а зовнішня має більший зміст легкоплавких складових. Це обумовлено тим, що процес кристалізації обачно відбувається в нерівновагих умовах при порівняно швидкому охолодженні, унаслідок чого дифузія, завдяки якій могло б вийти вирівнювання складу, не устигає відбутися.
Неоднакові по хімічному складі зони дендритів мають різну травимість, завдяки чому при травленні виявляється дендритна структура стали.
У табл.1.2 приведено склади реактивів для виявлення дендритної структури стали.
Таблиця 1.2 – Склади дендритів і режими травлення для виявлення дендритної структури стали
|
Склад реактиву |
Режим травлення |
|
15 %-й водний розчин персульфату амонію |
Труїти 5...10 хв при температурі 80-90 0С |
|
1/3 HNO3 + 1/3 HCl + 1/3 H2O + 5 г хромпіка на 100 г розчину |
Труїти зануренням у розчин при кімнатній температурі |
|
Водний розчин пікринової кислоти: 1,25 г на 100 см2 H2O |
Труїти при кімнатній температурі повторним зануренням (3- 6 разів) у розчин. Тривалість кожного занурення - до 1 год. Після кожного занурення рекомендується зачищення тонким наждаковим папером |
Дендритами називають кристали (зерна) литого металу, що мають деревоподібну форму. Шкідливі домішки у виді неметалічних включень (сульфідів, фосфідів, оксидів) і деякі легуючі елементи скапливаються найчастіше в междендритных просторах. Продукцією металургійних підприємств, як правило, є метал, що перетерпів гарячу обробку тиском - кування або прокатку. При деформуванні дендрити, спочатку дезорієнтовані, поступово повертаються і витягаються уздовж напрямки деформації. Витягаються і неметалічні включення. У результаті цього формується типова для прокачаного металу полосчатая, волокниста структура. Така волокниста будівля металу називають первинною полосчатостью. Вторинна полосчатость утвориться в доэвтектоидной стали (і в деяких легованих при їхньому охолодженні від високих температур) у результаті виділення надлишкового феррита з аустеніту на витягнутих неметалічних включеннях. Макроаналіз дозволяє установити і спосіб виготовлення деталей – обробка тиском (рис. 1.2, а) або різанням (рис. 1.2, б).
а б
Рис. 1.2. Макроструктура крюків, виготовлених:
а – куванням; б – фрезеруванням
1.3. Виявлення будівлі литий стали
Будівля литий стали (дендритної структури) виявляють травленням відшліфованого зразка в 15 % - ном водному розчині персульфату амонію.
Для виявлення дендритної структури необхідно:
1) відшліфовану поверхню зразка протерти ватою, змоченої спиртом;
2) у водяну лазню помістити порцелянову ванну, налити в неї реактив і нагріти до 80—90°С;
3) зразок за допомогою щипців занурити в гарячий реактив і витримати в ньому 5—10 хв;
4) після витримки в реактиві зразок за допомогою щипців вийняти з реактиву;
5) зразок промити водою і просушити.
На рис. 1.3 дана макроструктура литого злитка.
Рис. 1.3. Макроструктура поперечного перерізу злитка алюмінію