Часть 1. изучение макроструктуры и поверхностей
РАЗРУШЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ.
Данные об изучаемых образцах представлены в табл. 1 и 2.
Таблица 1. Коллекция макрошлифов металлических материалов
| №№ образца | Наименование образца | Описание макроструктуры |
| 1. | 2. | 3. |
| Литая и деформированная сталь | ||
| 1. 2. 5. | Макрошлиф продольного разреза слитка «спокойной» стали Макрошлиф поперечного разреза слитка «кипящей» стали Макрошлиф образца, подвергнутого горячей обработке давлением | Две основные зоны из кристаллов дендритного строения: столбчатых кристаллов и равноосных кристаллов. В верхней части расположена усадочная раковина; центральная часть имеет темные мелкие усадочные поры. Слиток имеет большое количество газовых пузырей, которые сплющиваются и завариваются при последующей многократной горячей прокатке. Волокнистая макроструктура. Волокна расположены по конфигурации заготовки. |
| Ликвация в литой стали | ||
| 3. | «Серный» отпечаток на фотобумаге с продольного разреза слитка стали | Светло- и темно-коричневые участки, характеризующие неравномерное распределение в стали сульфидов MnS, т.е. серы. |
| Макродефекты деформированных материалов | ||
| 6. 7. 8. 9. 10. | Макрошлиф рельса с ликвационной зоной Макрошлиф стали с крупной ковочной трещиной Образец стали с надрывами Образец стали с расслоением Образец стали с волосовинами | В верхней части рельса имеются несплошности и ликвационная зона с повышенным содержанием серы и фосфора, образовавшаяся при литье и сохранившаяся в прокатанном рельсе. В центре крестообразная трещина, образовавшаяся при горячей ковке литой стали с повышенной пористостью (усадочной рыхлостью). По краям проката из недостаточно раскисленной стали образовались надрывы (рванины). Образец расслоился на две части. Причиной является наличие шлаковых включений, газовых пузырей с загрязненной поверхностью, усадочной рыхлости. На поверхности проката мелкие «волосные» трещины, образовавшиеся из различных несплошностей литого металла. |
Окончание табл. 1.
| МАКРОШЛИФЫ ПОСЛЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ | ||
| 16. 17. | Макрошлиф образца, подвергнутого поверхностной индукционной закалке Макрошлиф образца, подвергнутого химико-термической обработке (цементации) | Видна разная степень потемнения закаленной зоны у поверхности и незакаленной внутренней зоны вследствие различий в микроструктуре. Видны две зоны, отличающиеся по степени потемнения: поверхностный слой с повышенным содержанием углерода и структурой, отличающейся от структуры сердцевины образца, имеющей пониженное содержание углерода. |
Таблица 2. Коллекция изломов поверхностей разрушения металлических материалов
| №№ образца | Вид излома | Описание поверхности разрушения |
| 1. | 2. | 3. |
| 4. 11. 12. 13. 14. 15. | Излом образца литого металла небольшого размера Продольный излом прокатанной стали с флокенами Камневидный излом Нафталиновый излом Шиферный излом Усталостный излом вала | Столбчатые кристаллы по всему сечению излома. На темно-серой поверхности разрушения видны небольшие светлые участки овальной формы («флокены»). В этих участках разрушение произошло по поверхности образовавшихся в стали небольших внутренних трещин. Хрупкое разрушение по границам крупных зерен, образовавшихся при сильном перегреве стали (высокой температуре нагрева). Хрупкое разрушение по объему зерен перегретой быстрорежущей стали (Fe-C-W-Mo-Cr-V) Гладкая поверхность разрушения с характерным блеском плоскостей крупных зерен. Поверхность разрушения имеет слоистое строение вследствие наличия повышенного количества неметаллических включений при недостаточном раскислении стали (излом вдоль волокон деформированной стали). Две зоны поверхности разрушения: гладкая фарфоровидная поверхностная зона усталости и более крупнокристаллическая внутренняя зона «долома» хрупкого или вязкого разрушения. |
Рис. 2. Схемы макроструктур и поверхностей разрушения
металлических материалов.
Продолжение рис. 2.