Количественный анализ микроструктуры

В настоящее время понятие структуры детализируют, деля его на четыре масштабных уровня, называемые макроструктурой, мезоструктурой, микроструктурой и наноструктурой.

К макроуровню относят особенности, видные невооруженным глазом. Их размер сравним с размером изделия (от одного миллиметра до метров). Они могут обнаруживаться обычными методами неразрушающего контроля, например, рентгеном, окрашивающей проникающей жидкостью или ультразвуковыми методами. Примерами макроструктурных деталей являются крупные поры, инородные включения и трещины, появляющиеся при усадке материала.

Понятие мезоструктуры введено для описания особенностей, размер которых находится на пределе возможностей невооруженного глаза (0,2–1 мм).

Понятие микроструктуры охватывает детали, размер которых лежит в пределах от одного до ста микрон. К этому структурному уровню относят­ся микрозерна и частицы, расстояние между частицами, микротрещины и микропоры.

Термин наноструктура относится к деталям субмикронного размера. Им описываются ширина межзеренных границ, зерна на начальной стадии кристаллизации, области существования локального порядка в аморфных телах, а также мелкие частицы, структура которых определяется в основном поверхностной, а не внутренней областью.

Обычно для количественного анализа выбирают часть изображения, имеющую отчетливую «микроструктурную границу». При этом избегают областей, близких к дефектам (которые могут появиться как при изготовлении детали, так и при подготовке образца). Такой выбор области исследования позволяет оценить влияние границ(типа границ зерен). Обычно границу анализируемой области выбирают таким образом, чтобы ее площадь была равна примерно половине всего изображения.

Определение размера зерна.

Можно определить размер зерна следующими методами:

1. Как среднее расстояние D_c между двумя случайно ориентированными параллельными плоскостями, касающимися поверхности зерна (рис. 5, а).

Рис.5 – Определение среднего размера зерна (кристаллов)

2. Проводят ряд линий и вычисляют количество пересечений линий с границами зерен (рис. 5, б). Размер зерна D_Lопределяют исходя из среднего количества пересечений случайно проведенной линии с границами зерен D_L =L/N_L, где L – длина линии, N_L – количество пересечений линии с границами зерен. Этот способ определения размера зерен используется наиболее часто.

3. По формуле D_A=N_A^-1/2, где N_A – количество зерен на единице площади сечения образца.

Поиск по сайту: