После просмотра шлиф подвергают травлению. - Обработка на сверлильных станках

Зерна чистых металлов или твердых растворов имеют неодинаковую кристаллографическую ориентировку. Поэтому на приготовленную плоскость микрошлифа приходятся зерна, срезанные по разным кристаллографическим направлениям и имеющие в этих направлениях неодинаковые свойства. Если микрошлиф подвергнуть действию химически активной среды (растворов кислот, солей, щелочей и т. д.), то степень травимости отдельных зерен окажется различной. Световой поток, направленный через объектив на микрошлиф, отражается различно от разных зерен; на участках стыков зерен возникает значительное рассеяние, и отраженные лучи не попадают в поле зрения, поэтому по границам зерен возникают темные линии, которые и воспроизводят картину действительных стыков между зернами. Этот эффект в значительной степени возрастает также и потому, что по границам зерен сосредоточиваются многие примеси, имеющиеся в металле или сплаве; травимость по границам зерен вследствие обра-зования гальванических пар увеличивается, и темные линии, указывающие на границы зерен, выступают весьма отчетливо.

В сплаве, имеющем две или несколько фаз, эти фазы могут различаться по величине электрохимического потенциала; поэтому зерна каждой фазы по-разному ведут себя при травлении. Вследствие наличия некоторого количества косых световых лучейвыступающие фазы отбрасывают тень на более сильно протравленные и расположенные ниже фазы, в результате чего образуются теневые картины. Этот эффект усиливается из-за рассеяния лучей, отраженных более глубоко расположенными и более сильно протравленными фазами.

Для травления шлифов применяют различные реактивы; некоторые, наиболее употребительные, приведены в табл. 2.3.

Таблица 2.3

Реактивы для микроисследования структуры стали и чугуна

Наименование реактива

Состав реактива (относительная плотность)

Назначение и особенности применения

Для травления углеродистых, низко - и среднелегированных сталей и чугуна

Спиртовой раствор азотной кислоты (реактив Ржешотарского)

Азотная кислота (1,42) 1-5 мл

Этиловый или метиловый спирт 100 мл

Реактивы окрашивают перлит в темный цвет, выявляют границы зерен феррита, структуру мартенсита и продуктов отпуска. Применяются также для выявления структуры азотированной и цементированной стали. С увеличением количества азотной кислоты возрастает скорость травления. Продолжительность травления -- от неско-льких секунд до минуты

Спиртовый раствор пикриновой кислоты (реактив Ижевского)

Пикриновая кислота (кристаллическая) 4г

Этиловый или метиловый спирт 100 мл

Для травления высоколегированных сталей

Раствор азотной и соляной кислот в глицерине

Азотная кислота (1,42) 10 мл

Соляная кислота (1,19) 20-30 мл

Глицерин 30 мл

Для выявления структуры высокохромистой, быстрорежущей и аустенитной марганцовистой стали в закаленном состоянии рекомендуется производить попеременное травление и полирование

Царская водка

Соляная кислота (1,19) 3 части

Азотная кислота (1,48) 1 часть

Для выявления структуры нержавеющих сталей и сплавов. Перед употреблением реактив надо выдержать 20-30 ч

Раствор щавелевой кислоты

Щавелевая кислота 10 г

Вода 100 мл

Для выявления карбидов и основной структуры аустенитной нержавеющей стали. Травление проводится электролитическим методом; анодом является шлиф, а катодом -- пластинка нержавеющей стали. Напряжение 3-6 В

Для выявления карбидов, фосфидов, вольфрамидов

Щелочной раствор пикрата натрия

Пикриновая кислота 2 г

Едкий натр 25 г

Вода 100 мл

Для выявления цементита, который окрашивается в темный цвет; карбиды хрома и вольфрама не окрашиваются. Реактив применяется в кипящем состоянии

Щелочной раствор красной кровяной соли

Красная кровяная соль 10 г

Едкое кали 10 г

Вода 100 мл

Применяется в горячем состоянии для выявления хромистых карбидов, вольф-рамидов в быстрорежущей и других сталях.

Этот же реактив выявляет фосфиды в фосфидной эвтектике. Фосфид окрашивается в темный цвет

Для выявления линий напряжений

Солянокислый раствор хлорной меди

Соляная кислота 40 мл

Хлорная медь 5 г

Вода 30 мл

Этиловый спирт 25 мл

Для выявления напряжений и дисперсионного твердения стали. Реактив применяется на холоде. Время травления -- до 10 сек

Микрошлиф погружают полированной поверхностью в реактив и через некоторое время (продолжительность травления зависит от состава изучаемого сплава и состава раствора и легко уста-навливается экспериментально) вынимают; если полированная поверхность шлифа становится при этом слегка матовой, травление считают законченным, и шлиф промывают водой; после этого высушивают шлиф спиртом, аккуратно прикладывая к нему лист фильтровальной бумаги. В случае быстрого окисления шлиф немедленно промывают спиртом.

Если же за время выдержки поверхность шлифа сохраняет блестящий вид или структура сплава не выявляется отчетливо, микрошлиф вновь погружают и выдерживают в реактиве.

Гораздо реже применяют (в частности, для сталей) нагрев шлифов в печи до сравнительно невысоких температур; в этом случае отдельные фазы сплава получают неодинаковое окрашивание, поскольку они обладают разной способностью к окислению.

Ферромагнитные и парамагнитные фазы стали выявляют также и магнитным способом. Если на шлиф нанести коллоидный раствор крокуса и поместить его в магнитное поле небольшого постоянного магнита или соленоида, то к участкам ферромагнитной фазы притянутся коллоидные частицы соединений железа, и эти участки будут казаться темными, а парамагнитные участки -- светлыми.

Похожие статьи




После просмотра шлиф подвергают травлению. - Обработка на сверлильных станках

Предыдущая | Следующая