глазом или при небольших
увеличениях (до 30 раз), называют
макроструктурой.
Макроскопический анализ
позволяет выявить величину, форму и расположение кристаллических зерен
в литом металле, направление волокон в деформированном металле, усадочные
и газовые раковины, усадочные рыхлости, трещины, химическую неоднородность
металла характер его излома и т. д.
Обычно макростроение металла
изучают на макрошлифах или по изломам. Макрошлиф представляет собой
специально подготовленную к исследованию часть детали или заготовки.
Поверхность макрошлифа шлифуют наждачной бумагой или на специальном
станке. Шлифы подвергают глубокому травлению в различных
реактивах.
При микроскопическом исследовании структуры металлов используют оптические
или электронные микроскопы. Обычно применяют металлографические
микроскопы с увеличением 50—3000 раз. Эго позволяет определить
микроструктуру металла (величину и форму зерен, структурные
составляющие, вид и распределение неметаллических включений и др.) на
специальных шлифах.
Для этого из изделий вырезают
цилиндрики диаметром и высотой 10—15 мм или кубики с ребром около 10 мм.
Одну из плоских поверхностей микрошлифа обрабатывают шлифовальной
бумагой, а затем полируют на сукне до зеркального блеска. Качество
изготовления шлифа проверяют под микроскопом. При этом наблюдают также
распределение неметаллических включений (графита, сульфидов, окислов и т.
д.).
Для выявления структуры шлиф
подвергают травлению в слабых спиртовых или водных растворах кислот или
щелочей, а также в смеси различных кислот. В результате травления на
поверхности шлифа появляется микрорельеф вследствие неодинаковой
травимости структурных составляющих, границ зерен и зерен. Этот
микрорельеф создает сочетание света и тени при рассмотрении шлифа в
микроскоп. Исследование структуры ведется в отраженном свете. Структура,
протравленная в большей степени, оказывается под микроскопом более
темной по сравнению с менее протравленной.
Электронный микроскоп дает
увеличение до 100 000 раз, что значительно расширяет область
применения микроструктурного анализа. В этом микроскопе вместо световых
используют электронные лучи, испускаемые вольфрамовой раскаленной
спиралыо.
В настоящее время разработаны
способы микроскопического исследования образцов металла в вакууме. В
результате стало возможным наблюдение структур металлов и сплавов при
повышенных температурах.
Советскими учеными создан
ультрафиолетовый микроскоп, позволяющий фотографировать
микрошлифы в ультрафиолетовой области спектра, что очень важно для
расшифровки строения сложных многофазных сплавов.
