Изготовление образцов для металлографического исследования, страница 19

Травление специфических структур.

 Макроструктура. Макроскопическое исследование отличается от микроскопиче ского применением очень небольших увеличении (обычно меньше 10). Такое исследование позволяет изучать дефекты и структуру на большой площади шлифа, тогда как данные микроскопического анализа относятся к небольшому участку площади шлифа. Обычно макроскопическое исследование проводят для изучения литой структуры, линий течения металла), ликвационных зон, структурных изменений в результате сварки, характера распределения и величины включений, по­ристости, дефектов слитка  и дефектов обработки. Не­обходимо помнить, что при макротравлении размеры неоднородностей и дефектов могут сильно увеличиться, что приведет к не­правильному толкованию истинного состояния материала. В качестве примера стоит указать на метод серного отпечатка, применяемый для выявления и регистрации распределения серы в стали. Хотя серный отпечаток точно воспроизводит распределение сульфидов в стали, размер дефектов часто силь­но увеличен.

В тех случаях, когда наибольший интерес для исследователя представляет поверхность образца, перед травлением требуется лишь вырезать образец удобного размера и обезжирить его. При травлении окисная пленка, присутствующая на поверхности, обычно стравливается, в результате чего выявляется состояние поверхности под пленкой. Если основное внимание исследователя сосредоточивается на поперечном сечении образца, то поверх­ность реза подвергается механической обработке или шлифовке для удаления всех следов резания. Для большинства материалов на железной основе такая относительно грубая поверхность вполне может использоваться для макротравления, которое обычно производят горячим 50%-ным раствором соляной кислоты. В случае более слабого травителя может возникнуть необходи­мость подвергнуть поверхность среза шлифовке тонким абразив­ным материалом с размером частиц 400 меш. Если после макро­травления следы от шлифовки не исчезают, то шлифование сле­дует производить более мелким абразивом. В справочниках можно найти список рекомендуемых травителей для макро­травления и методику его осуществления для разных целей. Время травления обычно дается в некоторых пределах в расчете на различные сплавы, для которых данный травитель может использоваться. Однако если проводится сравнительное исследова­ние образцов, имеющих аналогичный состав, то время травления, так же как и все другие параметры, должно сохраняться постоян­ным. Чистый металл, подвергаемый травлению, обычно склонен к окислению, так что для защиты поверхности ее следует слегка смазать машинным маслом или глицерином или же покрыть тонким слоем прозрачного лака.

Микроструктура. Выше было указано, что микроскопи­ческие исследования в отличие от макроскопических проводятся при увеличениях больше 10. Обычно использующиеся увеличения ограничиваются значением 2500, что является полезным пределом увеличении при работе со световым микро­скопом. Более высокие увеличения доступны при использовании электронного микроскопа. Микроскопическое исследование правильно под­готовленного шлифа позволяет изучать такие структурные осо­бенности, как форма, размер и распределение присутствующих фаз и включений, размер зерна, ликвационные области. Выявляемая структура позволяет так­же судить о предшествующих механической и термической обра­ботках, которым был подвергнут металл. Тем са­мым в руки исследователя дается полезный метод оценки качест­ва термической обработки и характера разрушения. Чрезвычай­но важно достаточно тщательно провести вырезку образца и приготовление шлифа, чтобы привнесенные извне случайные структурные детали не затемнили истинное состояние образца. Правильное травление играет такую же важную роль, как и пре­дыдущие стадии изготовления шлифа:  вырезка образца, его закрепление, шлифовка и полировка. Невозможно создать инст­рукции по травлению, годные для всех случаев, но некоторые определенные правила следует соблюдать.    

1. Время травления должно обеспечивать выявление важней­ших деталей структуры. Чрезмерная длительность травления приводит или к разъеданию или смазыванию тонких деталей структуры.