А. Макроаналіз по виду зламів

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 2

МАКРОСТРУКТУРНИЙ АНАЛІЗ МЕТАЛІВ ТА ЇХ СПЛАВІВ

Мета роботи. Практичнеознайомлення з методикою проведення макроструктурного аналізу металів та їх сплавів.

Короткі теоретичні відомості.

Макроструктурний аналіз – це метод дослідження будови металів і неметалевих конструкційних матеріалів (полімери, деревина, гума, технічне скло тощо) неозброєним оком (візуально) або при невеликих збільшеннях (до 30-50 раз) за допомогою лупи, компаратора чи бінокулярного мікроскопу.

Макроаналіз металів дозволяє виявити дендритну будову, усадочну рихлість, шлакові включення, пустоти у зливках і виливках, характер і будову зламів, заготовок і готових деталей, розміщення волокон у прокаті, поковках, штамповках, ліквації сірки, фосфору, вуглецю, зону термічного впливу після гартування або хіміко-термічної обробки (ХТО), визначити якість зварних з’єднань тощо.

В процесі макроаналізу є можливість вивчати безпосередньо великі поверхні заготовок і готових виробів, що в багатьох випадках дозволяє зробити оцінку якості матеріалу в залежності від попередньої обробки (лиття, обробка тиском, електродугове і газове зварювання, обробка різанням, термічна обробка).

Макроструктуру металів досліджують на зламах заготовок і готових деталей, а також на зразках. Спеціально підготовлені і протравлені зразки для проведення макроаналізу називаються мікрошліфами або темплетами.

В залежності від виду виробу (зливок прокат, поковка, термічно оброблена деталь, зварне з’єднання), щоб мати достатньо інформації про його будову зразки для макроаналізу можуть вирізати із однієї або багатьох типових ділянок, які підлягають дослідженню.

Зразки із заготовок, виробів вирізають абразивними або алмазними кругами, а також різцями, фрезами, пилами на металообробних верстатах.

А. Макроаналіз по виду зламів.

Зламом називають поверхню, яка утворилася внаслідок руйнування металу. По виду зламу визначають характер руйнування металевого виробу: крихке, в’язке, змішане і втомне.

Злами металів та їх сплавів можуть суттєво відрізнятися по кольору. Для сталей і білих чавунів, в яких весь вуглець хімічно пов'язаний із залізом, злам має світло сірий колір. Якщо в залізовуглецевих сплавах вуглець знаходиться у вигляді графіту, то їх злам буде чорного кольору.

В деяких випадках по виду зламу можна встановлювати причини крихкого чи втомного руйнування готових виробів.

Крихкий злам має кристалічну будову. В зламі можна бачити розмір і форму зерен металу, так як його руйнування відбувається без пластичної деформації. Такий злам мають сталі з пониженою в’язкістю, в тому числі після гартування, перегріву, а також при випробуваннях нижче порогу холодноламкості.

Якщо тріщини при крихкому зламі розповсюджуються по границях зерен, то його називають міжкристалічним. В разі розповсюдження тріщин одночасно як по границям, так і по самим зернам, злам носить назву транскристалітного.

Різновидами крихкого зламу можуть бути нафталинистий, камнеподібний, фарфороподібний.

Злам по тілу крупних зерен, які відбивають по різному світло, називають нафталинистим. Він є характерним для перегрітих сталей. Нафталинистий злам можна усунути шляхом багаторазової повторної фазової перекристалізації сталі.

Камнеподібний злам виникає, якщо метал має крупнозернисту будову, а руйнування носить переважно міжкристалічний характер. Причина утворення такого зламу перерозподіл домішок при перегріву металу з виділенням їх в приграничних зонах зерен.

Фарфороподібний злам характерний для правильно загартованої сталі. Він має матовий, дрібнозернистий вид поверхні руйнування.

Характерною ознакою в’язкого зламу є те, що руйнування металу супроводжується значною пластичною деформацією. Тому він має волокнисту будову. Розмір і форма зерен при цьому сильно викривлені.

Змішаний злам характерний для сталей з неповною прогартовуваністю або після руйнування в перехідному температурному інтервалі між верхнім і нижнім порогами холодноламкості. Він є кристалічним на одних ділянках і в’язким на інших.

Втомні злами є найбільш розповсюдженими видами руйнування деталей в машинобудуванні. Вони виникають при багаторазових навантаженнях деталей і при напругах, які не перевищують межу текучості металу.

Поиск по сайту: