Виявлення ліквації фосфору

Ліквацію фосфору в сталі виявляють травленням макрошліфу в реактиві Гейна складу: 85 г хлорної міді СиСl₂, 53 г хлористого амонію NH₄Cl в 1000 см³ води.

Для виявлення ліквації необхідно:

1. Відшліфовану поверхню зразка протерти ватою, змоченою в спирті.

2. Зразок занурити в реактив і витримати в ньому 2–3 хв. Під час витримки відбувається обмінна реакція зразка в реактиві, залізо розчиняється у реактиві й витискає з розчину мідь, що осідає на поверхні зразка, утворюючи крихкий шар міді.

3. Після витримки зразок вийняти з реактиву. Вся поверхня зразка вкрита міддю.

4. Струменем води змити з поверхні шар міді і протерти макрошліф мокрою ватою.

5. Просушити зразок.

Більш темні, тобто глибоко протравлені ділянки - це місця, що збагачені фосфором, отже, чим більше в залізі фосфору, тим швидше воно розчиняється, світлі ділянки – місця з меншим вмістом фосфору, темніші зони збагачені фосфором.

6. Замалювати отриману макроструктуру і дати характеристику ліквації фосфору.

Таким самим реакти­вом вивчають дефекти зварного шва, волокнистість сталі.

Виявлення будови ливарної сталі

Будову ливарної сталі (дендритна структура) виявляють травленням відшліфованого зразка в 15–ти процентному водному розчині персульфату амонію.

Для виявлення дендритної структури необхідно наступне.

1. Відшліфовану поверхню зразку протерти ватою, змоченою в спирті.

2. У водяну баню розмістити фарфорову чашку, налити в неї реактив і нагріти до 80–90 °С.

3. Зразок за допомогою щипців занурити в гарячий реактив і витримати в ньому протягом 5–10 хв.

4. Після витримки в реактиві зразок вийняти з реактиву.

5. Зразок промити водою і просушити.

6. Замалювати і дати характеристику виявленої мікроструктури.

Виявлення дефектів зварного шва та волокнистості сталі

Для виявлення дефектів зварного шва виконується глибоке травлення відшліфованого зразка водним розчином соляної кислоти (50 см³ НСL 50 см³ води).

Роботу виконувати таким чином:

1. Відшліфовану поверхню зразка протерти ватою, змоченою в спирті.

2. Зразок занурити в гарячий реактив (60–70 °С) і витримати в ньому 40–45 хв.

3. Після витримки зразок промити водою, а потім 10–15 процентним розчином азотної кислоти просушити.

4. Замалювати отриману макроструктуру і дати характеристику виявлених дефектів. При глибокому травленні розчином кислоти висо­кої концентрації відбувається розтравлення дефектів, які порушують суцільність металу, вони стають видимими неозброєним оком.

Волокнистість сталі виявляють за цією ж методикою.

При виявленні дефектів зварювального шва поверхня макро­шліфа в зоні шва матиме підвищену протравленість. Зона термічного впливу, що прилягає до зварного шва, буде більш протравленою (тем­нішою) (рис. 6).

Порядок виконання роботи

1. Виявити ліквацію сірки і фосфору; будову ливарної сталі; дефекти зварного шва.

2. Замалювати і дати характеристику виявленим макроструктурам.

3. Скласти звіт про роботу.

Рис. 6. Макроструктура поверхні: а – зварного шва; б – шестерні

Складання звіту

Звіт про роботу повинен містити такі дані:

1. Мета роботи.

2. Порядок виконання роботи.

3. Рисунки макроструктур з коротким описом методики виявлення та характеристикою неоднорідності сірки і фосфору, дефектів зварного шва, будови ливарної сталі та волокнистості.

Контрольні питання

1. Що називають макроструктурним аналізом?

2. Які основні методи макроструктурного аналізу і які дефекти можна виявити?

3. Що таке метод Баурмана?

4. Як визначити ліквацію фосфору в сталі?

5. Що називають міжзерним зламом?

6. Що таке транскристалічний злам?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3