Підготовка металографічних зразків при куванні металевих матеріалів

Для того, щоб ідентифікувати та вивчити металографічну мікроструктуру, необхідно підготувати зразки певного розміру аналізованих металевих матеріалів, спостерігати та аналізувати стан мікроструктури та розподіл металу через металографічний мікроскоп після шліфування, полірування та корозії.

Якість підготовки металографічних зразків безпосередньо впливає на результати аналізу мікроструктури. Якщо підготовка зразка не відповідає конкретним вимогам, це може бути пов’язано з появою хибного судження, так що весь аналіз не може прийти до правильного висновку. Тому, щоб отримати відповідні металографічні зразки, необхідно пройти низку суворих процесів підготовки.

Відбір проб є дуже важливим кроком у металографічному мікроскопічному аналізі. Його слід вибирати відповідно до характеристик, технології обробки, режиму відмови та різних дослідницьких цілей металевого матеріалу або частини, що підлягає випробуванню та аналізу, і слід вибирати його репрезентативні частини.

1. Вибір місця відбору проб та оглядової поверхні

Місця відбору зразків і контрольні поверхні слід вибирати з найкращою чи кращою репрезентативністю.

1) Під час перевірки та аналізу несправності частин, що викликають пошкодження, окрім відбору зразків у пошкодженій частині, але також потрібно перебувати далеко від пошкодженої частини зразка для аналізу та порівняння.

2) При вивченні мікроструктури металевих поковок необхідно брати зразки від поверхні до центру для спостереження через існування явища сегрегації.

3) Для прокатних і кованих матеріалів необхідно взяти як поперечні (перпендикулярно напрямку прокатки), так і поздовжні (паралельно напрямку прокатки) металографічні зразки для аналізу та порівняння розподілу поверхневих дефектів і неметалічних включень.

4) Для загальної післятермічної обробки поковок, завдяки однорідній металографічній структурі, відбір зразків можна проводити на будь-якій ділянці.

5) Для зварних конструкцій зразки, що містять зону плавлення та зону перегріву, зазвичай повинні бути перехоплені в місці зварювання.

2. Метод відбору проб

Коли зразок вирізається, спочатку слід переконатися в металографічній структурі досліджуваної ділянки. Методи відбору зразків відрізняються залежно від природи матеріалів: м’які матеріали можна різати ручною пилкою або пильним верстатом, тверді матеріали можна різати різальним верстатом із шліфувальним кругом із охолоджуючою водою або ріжучим верстатом, тверді та крихкі матеріали (наприклад, біле дверне залізо). ) можна взяти пробу молотком.

3. Розмір вибірки

Розмір зразка залежить від конкретної ситуації, його, як правило, легко тримати та подрібнювати. Як правило, довжина сторони квадратного зразка становить 12-15 мм, а круглого – (12-15 см) x 15 см. Для поковок занадто малого розміру, неправильної форми, з якими важко утримувати шліфувальний зразок (наприклад, тонкий профіль, дріт, тонка трубка тощо), потрібно вставити зразок.

4. Зразок набору

Зразок вставки переважно використовує метод зразка вставки гарячого пресування та метод зразка механічної вставки.

Метод встановлення зразка за допомогою гарячого пресування полягає в нагріванні зразка в бакелітовому порошку або пластикових гранулах до 110-156°C і гарячому пресуванні на машині для встановлення зразка. Оскільки метод гарячого пресування вимагає певної температури та тиску, він не підходить для низькотемпературної трансформації мікроструктури (наприклад, загартування мартенситу), а металеві матеріали з низькою температурою плавлення легко піддаються пластичній деформації.

Метод механічного встановлення зразка полягає у розробці спеціального пристосування для утримання зразка, щоб уникнути дефіциту встановлення зразка гарячого пресування.