Методика выполнения работы

1. Получить у преподавателя напряженный и отожженный образцы.

2. Снять дифракционные максимумы в режиме непрерывной записи на диаграммную ленту обоих образцов.

3. На дифрактограмме провести линию фона. Между линией фона и вершиной дифракционного максимума провести 8-10 отрезков на равном расстоянии друг от друга параллельно линии фона.

Найти середины проведенных отрезков, ограниченных боковыми сторонами дифракционного максимума.

Провести линию, соединяющую середины отрезков, продолжить ее до пересечения с линией фона (точка А) и измерить в миллиметрах расстояние от точки А до ближайшей угловой отметки.

4. Зная скорость вращения счетчика и скорость движения диаграммной ленты, вычислить точные значения угла 2.

5. Вычислить значения d ненапряженного и напряженного образцов, найти значение d/d и определить макронапряжения (₁+₂).

Необходимое оборудование и материалы

1. Дифрактометр ДРОН-2,0.

2. Набор отожженных и напряженных стальных образцов.

3. Измерительная линейка с миллиметровыми делениями.

Содержание отчета

1. Подбор излучения и отражающих атомных плоскостей с углом Вульфа-Брэгга близким к 80.

2. Определение угла  отожженного и напряженного образцов.

3. Вычисление макронапряжений и выводы.

Контрольные вопросы

1. При каких видах термообработки стали возникают макронапряжения?

2. Почему при закалке стали образуются трещины на поверхности образцов?

3. Что характеризует коэффициент Пуассона?

4. Что определяет жесткость материала?

5. Как можно устранить макронапряжения в деталях?

6. Какие макронапряжения повышают предел выносливости металлов и сплавов?

Лабораторная работа 11 ФАЗОВЫЙ АНАЛИЗ

Цель работы: ознакомление с методикой определения фазового состава материала по данным о межплоскостных расстояниях кристаллических веществ.

Содержание работы

Студенту выдается рентгенограмма, снятая с исследуемого сплава. Он измеряет расстояния между симметричными линиями рентгенограммы и рассчитывает межплоскостные расстояния анализируемого вещества. Сравнивая вычисленные значения межплоскостных расстояний с табличными, студент определяет фазовый состав исследуемого вещества.

Теоретические сведения

Каждая фаза обладает своей кристаллической решеткой. Семейства атомных плоскостей, образующих эту решетку, обладают своим, характерным только для данной решетки набором значений межплоскостных расстояний d.

Знание межплоскостных расстояний исследуемого объекта позволяет, таким образом, охарактеризовать его кристаллическую решетку и установить во многих случаях, с каким веществом (фазой) мы имеем дело. Данные о межплоскостных расстояниях для различных фаз можно найти в специальных таблицах и справочной литературе. В них данные о межплоскостных расстояниях расположены в порядке убывания значений d/n, где n – целые числа (1, 2, 3…) или так называемый порядок отражения.

Определение фазового состава поликристаллических веществ по их межплоскостным расстояниям является одной из наиболее распространенных и сравнительно легко решаемых задач материаловедения. Важно, что эта задача может быть решена для любого поликристаллического вещества независимо от типа его кристаллической решетки.

Из формулы Вульфа-Брегга

n = 2d sin,

где  – длина волны рентгеновского излучения,

 – угол отражения рентгеновских лучей от атомной плоскости, так называемый угол Вульфа-Брегга, следует, что

d/n = /2sin.

Поскольку  (длина волны рентгеновского излучения, в котором получена рентгенограмма) есть величина известная, то задача определения межплоскостных расстояний d/n сводится к нахождению углов  для всех линий рентгенограммы.

Излучение рентгеновских трубок для фазового анализа содержит -лучи и -лучи с разными длинами волн. Мощность  излучения в 4-5 раз больше, чем  излучения. Длины волн рентгеновских лучей даны в ангстремах, 1 = 10^-10 м.