Устройство микроскопа Levenhuk 740

Микроскоп Levenhuk 740 предназначен для исследований и демонстраций динамики процессов кристаллизации металлов и солей. Микроскоп состоит из девяти основных составных частей (см. рис. 2.2):

1. Основание: Это база, несущая на себе основную массу микроскопа, и в которую встроены система подсветки, электронные компоненты и связующие элементы управления.

2. Штатив: Это центральный элемент, соединяющий стойку и все остальные составные части.

3. Опорная стойка подъема и спуска: Она соединяется с предметным столиком, штативом и конденсатором.

4. Окулярная головка: На нее под углом в 30° можно размесить монокулярную, бинокулярную или тринокулярную насадку.

5. Окуляры: Используются окуляры с широким полем зрения WF10X и WF16X.

6. Револьверная головка: Пятигнездная вращающаяся головка обеспечивает точное и четкое вращение.

7. Объективы: высококачественные ахроматические объективы с увеличениями 4х,10х, 40х (S), 100х позволяют получать четкое изображение.

8. Предметный столик: Используется двухслойная механическая платформа, она регулируется регулятором внизу.

9. Конденсор: конденсор с ирисовой диафрагмой с NA = 1,25.

Использование микроскопа

1. Вставьте окуляры в бинокулярную насадку, вкрутите объективы в револьверную головку микроскопа в последовательности разного увеличения от низкого к высокому. Затем положите исследуемый образец на предметный столик и закрепите его, двигайте образец к центру платформы.

2. Включите питание и отрегулируйте яркость от темного к яркому.

3.Сначала исследуйте образец объективом с наименьшим увеличением, двигайте образец к центру поля зрения, затем замените данный объектив на другой, с более высоким увеличением. Если изображение недостаточно четкое, то для получения качественного изображения вам следует воспользоваться регулятором точного фокусирования. При использовании объектива с увеличением 100х (масляной) вы должны заполнить пространство между поверхностью исследуемого образца и лицевой поверхностью объектива иммерсионным маслом (без пузырьков воздуха).

4. Для получения яркого и четкого изображения должна быть хорошо отрегулирована подсветка. При выборе другого объектива вам следует отрегулировать диафрагму конденсора и заново настроить яркость.

Рис. 2.2. Общий вид микроскопа Levenhuk 740

1 – подложка основания с выключателем и регулятором яркости осветителя, 2 – основание штатива, 3 – осветитель, 4 – конденсор, 5- предметный столик, 6 – объективы, 7 – револьверная головка, 8 – окуляры, 9 – бинокулярная насадка, 10 –винт крепления, 11– штатив, 12 – держатель препарата, 13 – винты фиксации столика, 14 – винты грубой и точной настройки фокуса, 15 – ручка перемещения препарата по координатам X и Y.

Контрольные вопросы и задачи

1. Существенные характеристики кристаллической структуры

2. Энергетические условия процесса кристаллизации. Почему превращения происходят при строго определенных температурах?

3. Какими внешними условиями определяется агрегатное состояние вещества?

4. Почему не совпадают теоретическая и фактическая температуры кристаллизации?

5. Как влияет степень переохлаждения на процесс кристаллизации металла?

6. Как изменяются размеры кристаллов в зависимости от числа центров кристаллизации и скорости линейного роста кристаллов?

7. Как влияют посторонние примеси в расплаве на размеры кристаллов?

8. Какие условия влияют на образование вытянутых древовидных кристаллов (дендритов)?

9. Какими условиями кристаллизации определяется неоднородность дендритного строения металла в сечении слитка или отливки?

10. Каковы особенности влияния неоднородности первичной кристаллизации на служебные качества литого металла?

11. Каковы причины изменения скорости кристаллизации соли из раствора?

12. Какие типы кристаллических решеток вы знаете?

Задача

Две одинаковые детали из алюминиевого сплава (силумина) были отлиты в землю (рис.2.4) и кокиль (рис.2.6).

Рис. 2.4.Рис. 2.5.

Описать:

1. Влияние на величину зерна скорости кристаллизации;

2. Влияние на величину зерна числа центров кристаллизации, зарождающихся в единице объёма в единицу времени;

3. Модифицирование и его влияние на величину зерна.

Литература

1. Арзамасов Б.И. Материаловедение технология конструкционных материалов. М.: Издательский центр «Академия», 2007.

2. Сироткин О.С. Теоретические основы общего материаловедения. Казань, КГЭУ, 2007, 348с.

3. Сироткин О.С. Введение в материаловедение (Начала общего материаловедения). – Казань: КГЭУ, 2004. – 212 с.

Лабораторная работа № 2

МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ

Цель работы

Ознакомление с методами металлографического анализа металлических материалов и контроля качества конструкционных материалов.

Рабочее задание

1. Проанализировать визуально поверхности изломов лабораторных образцов и охарактеризовать их.

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

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

Оборудование и реактивы

Металлографический микроскопы и микроскринер, макрошлифы образцов для механических испытаний, исследований сварных соединений и видов изломов, 4-5% раствор азотной кислоты.

Обработка результатов, их обобщение и выводы

Полученные результаты следует обрабатывать следующим образом:

1. Зарисовать обследованные дефекты сварных соединений с их пояснением.

2. Привести эскизы увиденных изломов с их полной характеристикой.

Основные термины и понятия, необходимые для освоения лабораторной работы

Аустенит, анизотропия, выплавка, включения, волокно, волочение, гаммадифектоскопия, графит, горячая деформация, горячекатаная сталь, дислокация, доэвтектоидная сталь, доэвтектический чугун, забоина, заэвтектоидная сталь, заэвтектический чугун, излом, кристаллографическая плоскость, ледебурит, легированная сталь, материал, макроанализ, макроструктура, микроструктура, микроанализ, микрошлиф, механическая обработка, холодная деформация, окисление, пачки скольжения, поры, пластическая деформация, подварка, прокатка, перлит, предел прочности, предел текучести, пластичность, рыхлоты, раковина, сварное соединение, сварочная ванна, твёрдость, травление, трещина, ударная вязкость, фаза, феррит, цементит, чугун белый, чугун серый, чугун ковкий, чугун высокопрочный, шлак, шлаковые включения, эвтектоидная сталь, эвтектический чугун.