Cтраница 2
При исследовании методами тепловой микроскопии, как и при количественной металлографии [6], большое значение имеет правильный выбор места вырезки образца из заготовки изучаемого материала и направления плоскости металлографического шлифа. [16]
![]() |
Схема сканирующего телевизионного микроскопа Квантимет. [17] |
Среди существующих конструкций отечественных микроскопов наиболее удобным для целей количественной металлографии является микротвердомер ПМТ-3, если в его столик вмонтирована поворотная вставка с градусной шкалой. Шлиф на приборе ПМТ-3 устанавливают поверхностью вверх, и вся она доступна наблюдению. Наличие алмазного индентора позволяет отметить ту или иную базовую точку на поверхности шлифа, если это необходимо. При помощи фотоприставки анализируемая структура может быть легко зафиксирована. [18]
Удобно изучать рекристаллизацию с помощью измерений твердости, особенно если проводить их совместно с количественной металлографией. Метод измерения твердости имеет ряд ограничений: он малочувствителен на поздних стадиях рекристаллизации; величина твердости сложным образом связана с Xv; метод не позволяет получить сведения о микроструктуре; уменьшение твердости может быть вызвано процессами возврата. [19]
Сочетание методов высокотемпературной металлографии с другими приемами экспериментирования ( эмиссионной и электронной микроскопией, методами рентгеновского анализа, количественной металлографии и др.), позволяет, получать более детальные сведения о поведении изучаемых материалов. Следует отметить также успешное использование новых направлений и приемов высокотемпературной металлографии для исследования металлов и сплавов и весьма перспективных в развитии ряда отраслей техники металлических слоистых и волокнистых композиций, а также в других направлениях научных изысканий. [20]
Точная и объективная оценка плоскостной структуры производится путем измерения на шлифе ( под микроскопом или на микроснимке) определенных параметров структуры методами количественной металлографии. [21]
Разработаны принципы и методы количественной металлографии, созданы приборы и устройства для проведения различных измерений. Измерения обычно проводятся для получения данных о микроструктуре, относительном содержании микроструктурных составляющих, размерах и распределении составляющих фаз. Другой важной характеристикой, которую обычно требуется определить, является размер зерна металлов и сплавов. [22]
С другой стороны, наличие ограниченной двухфазной области нельзя считать обязательным, и ее можно наносить на диаграмму состояния, только если присутствие ее было отчетливо обнаружено. Очень тщательное исследование с использованием метода количественной металлографии было проведено Беком и Смитом [1]; эти авторы изучили превращение порядок беспорядок в р-фазе ( CuZn) системы Си - Zn. В равновесии с а-твердьш раствором на основе меди находятся как неупорядоченная, так и упорядоченная фаза, так что если между ними существует двухфазная область, то граница между фазовыми областями a - J Р и Р ПРИ температуре упорядочения должна сместиться в сторону ( см. фиг. Такого смещения в действительности не наблюдалось, так что в этом случае двухфазная область должна отсутствовать или иметь очень небольшие размеры. [23]
Кинетика образования аустенита в эвтектоидном интервале существенно зависит от исходной структуры. На рис. 39 приведены кривые аустенитизации чугуна с разным исходным состоянием, полученные методами количественной металлографии при скорости нагрева около 100 С / мин. Из рисунка видно, что состояния А и В характеризуются большим инкубационным периодом и медленным развитием превращения. В образцах же серии Б образование аустенита начинается уже в процессе нагрева до температуры изотермической выдержки и протекает намного быстрее. При всех температурах эвтектоидного интервала ( 765 - 860 С) в этих образцах фиксируется гораздо больше аустенита, чем для состояний А и В. Такое различие в кинетике образования аустенита объясняется большей протяженностью границ зерен феррита в структуре Б и повышенным количеством дефектов кристаллического строения, сохранившихся после закалки. Роль же мелких графитных включений, как источников углерода, количество которых одинаково в образцах серий Б и В, оказывается несущественной. [24]
Экспериментальное изучение кинетики рекристаллизации относится к одной из обычных задач физического металловедения. В этих экспериментах обычно отжигают холоднодеформи-ровэнный образец в течение заданного времени при постоянной температуре, а затем с помощью методов количественной металлографии определяют долю рекристаллизованного материала Xv. При измерении Xv как функции времени при постоянной температуре отжига обычно получается кривая а-образной формы. Положение этой кривой по отношению к координатным осям зависит от температуры отжига, химического состава сплава, исходной зеренной структуры и степени холодной деформации. В промышленной практике процедура такого рода дает вполне достаточную информацию для выбора правильной термообработки. Однако для более глубокого изучения процесса рекристаллизации требуется более тщательная характеристика сплава и точный контроль условий эксперимента. [25]
Вычисление по эмпирической формуле ( 4) величины / 6 для стали заданного состава дает достаточно хорошее совпадение с величиной / 6, измеренной экспериментально в порошке б-фер-рита, выделенном электролитическим методом из стали такого же состава. Процентное содержание б-феррита, определенное по формуле ( 3), в которой величина / обр измерена экспериментально, а / § вычислена по формуле ( 4), хорошо совпадает с содержанием б-феррита, определенным методом количественной металлографии. [26]
Объемные соотношения фаз или структурных составляющих определяют по их соотношению на плоскости шлифа. В основе этих методов лежит математический принцип Кавальери. Почти все методы количественной металлографии являются статистическими, поэтому точность измерений зависит от их числа. [27]
II, рис. 650, а), однако в новых работах они изучены полнее. Нонвариант-ное превращение ( a - U) ( p - U), по данным измерения электросопротивления [1 ], рентгеноструктурного [4] и металлографического [1, 4] анализов, является эвтектоидным [1-4], по данным количественной металлографии [3], - перитек-тоидным. В работе [2] рассматриваемое превращение считается перитектоидным, однако доказательств не приводится. Эвтектоидная температура и концентрация эвтектоидной точки составляют: 663 С и 1 27 % ( ат. [28]
Если на каждое рекристалли-зованное зерно приходится в среднем всего одна точка, то для увеличения надежности счета используют сетки с разной густотой линий. В работе Хиллиарда 42 ] подробно обсуждается приме. Хотя количественная металлография является наилучшим методом для изучения кинетики рекристаллизации, она имеет ряд ограничений. Наиболее важное из них состоит в том, что этот метод непригоден для непрерывного определения величины Xv. Кроме того, с его помощью трудно изучать кинетику на ранних стадиях рекристаллизации, когда величина Xv мала. [29]
В работах [9, 10, 127] сформулирован принцип фрактального анализа микроструктур материалов, в основу которого положена теорема Рамсея. Согласно этой теореме, любое достаточно большое множество чисел или точек ( элементов структуры) обязательно содержит высокоупорядоченную структуру. Это означает, что любую структуру, содержащую достаточно большое количество элементов, можно рассматривать как мульти-фрактал, составленный из конечного числа вложенных друг в друга самоподобных структур. Однако фрактальный микроструктурный анализ, открывающий путь к количественной металлографии, методически пока остается сложной задачей. [30]