Выявление дефектов, нарушающих сплошность металла

Для выявления дефектов, нарушающих сплошность металла (трещин, пор, раковин), проводится глубокое травление шлифованного образца водным раствором соляной кислоты (50 см³ НС1, 50 см³ воды) при температуре 60…70°С, 10…30 мин.

Рис. 1.2. Дефекты нарушающие сплошность металла:

а – усадка; б – центральная пористость; в – точечная неоднородность; г – межкристаллические трещины.

При глубоком травлении происходит растравливание дефектов, нарушающих сплошность металла, и они становятся видимыми невооруженным глазом (рис. 1.2).

Порядок выполнения работы и содержание отчета

1. Получить от преподавателя вариант задания.

2. По методическому пособию ознакомиться с методами выявления различных дефектов макроструктуры сплава.

3. Выбрать метод (методы), необходимый для выполнения вашего задания.

4. Провести необходимые эксперименты, соблюдая инструкцию по технике безопасности при работе в термической и металлографической лабораториях.

5.Составить письменный отчет. Содержание отчета : название и цель работы, теоретические сведения, описание выбранного метода.

Варианты заданий

1. Выполнить макроанализ шлифов двух стальных образцов и определить, какой из них был изготовлен из стали более высокого качества (с меньшим содержанием серы и фосфора).

Зарисовать макростроение стали, обнаруженное в образцах, и описать способы макроанализа, использованные при решении задачи. Объяснить, почему макроанализ позволяет определить степень чистоты стали.

2. Образцы углеродистой стали вырезаны из катаной штанги, причем один - по длине штанги (в продольном направлении), а другой - по диаметру (в поперечном направлении).

Зарисовать макростроение исследуемых образцов. Определить, какой из образцов вырезан в продольном направлении, и объяснить, почему макроанализ позволяет решить этот вопрос.

3. Провести макроанализ двух образцов и на основании полученных данных определить, какой из них изготовлен сваркой двух полос стали, а какой вырезан из цельной стальной заготовки.

Зарисовать макростроение образцов. Описать способы макроанализа, использованные при решении задачи и объяснить, почему применение их позволяет установить способ изготовления образцов.

4. Провести макроанализ сварного соединения стали и определить, какие зоны этого соединения - из электрода или основного металла - являются более качественными. Зарисовать макростроение стали в исследованном образце и объяснить, какой способ макроанализа следует применить для решения поставленной задачи.

5. Провести макроанализ двух образцов, вырезанных из стальных деталей и зарисовать макростроение.

Определить, какая деталь была изготовлена из литой стали и какая из катаной. Объяснить, почему макроанализ позволяет характеризовать строение металла и способ изготовления деталей.

6. Провести макроанализ двух втулок, изготовленных из оловянистой бронзы и зарисовать макростроение. Определить, какая втулка изготовлена литьем и какая из прессованного прутка бронзы.

Указать способ макроанализа, необходимый для решения этой задачи.

7. Выполнить макроанализ двух отливок из алюминиевого сплава: одной - отлитой в землю, другой - отлитой в кокиль.

Объяснить по данным исследования характерные особенности первичной кристаллизации, протекавшей в каждой отливке, и объяснить различие в их строении.

Указать реактив, необходимый для решения этой задачи.

8. Выполнить макроанализ двух деталей из алюминиевых сплавов.

Определить, какая деталь была изготовлена литьем и какая ковкой (штамповкой).

Указать способ макроанализа, использованный в задаче.

Контрольные вопросы

1. Что называют макроанализом?

2. Что такое макроструктура, макрошлиф?

3. Какие дефекты в сплавах можно выявить с помощью макроанализа?

4. Каковы характерные особенности хрупкого, вязкого и усталостного изломов?

5. В чем заключается метод Баумана и для чего он используется?

6. Как определить ликвацию фосфора в стали?

7. Каким образом выявить дефекты, нарушающие сплошность металла (поры, раковины, трещины)?

8. Какие реактивы используются для выявления строения литой стали? Деформированной стали?

9. Как выявить макроструктуру алюминиевых сплавов?

10. Будет ли отличаться макроструктура двух болтов, изготовленных из проката, штамповкой и резанием? Какой из них будет иметь более однородные механические свойства в продольном и поперечном направлениях?

Лабораторная работа №2