Методы приготовления объектов для исследования сталей и сплавов на просвечивающем электронном микроскопе, страница 10

При визуальном наблюдении за полированием образца своевремен­ное выключение тока зависит от внимания и практического   опыта исследователя Применение автоматических установок для электроли­тического полирования облегчает эту операцию Процесс электрополирования прекращают сразу же после образования отверстия  Большинство автоматических устройств основано на регистрации фотоэле­ментом света,   проходящего   через   образовавшееся   отверстие в образце, что приводит к мгновенному   прекращению   процесса полирования.

 Фольги хорошего качества можно получать с помощью потенциостата Все электролиты применяют в свежеприготовленном виде. Режимы электрополирования уточняют экспериментально.

Фольги можно изготовить методом химического полирования. От­сутствие напряжения определяет выбор более активных растворов  с использованием плавиковой, азотной, соляной и других кислот.   Для получения блестящей поверхности фольги растворы часто подогревают до 70—100°С Преимущество химического полирования состоит в том, что оно не требует никакого специального оборудования, но контролировать процесс затруднительно, особенно на   критической   стадии, предшествующей образованию отверстия в образце.

В последнее время для приготовления фолы  используют  пучок ионов с энергией несколько тысяч электронвольт. На прак­тике часто используют инертные газы, особенно аргон.

При использо­вании этого метода следует учитывать два фактора,   влияющих  на скорость утонения: энергию ионов и угол падения. Увеличение энергии ионов приводит к увеличению глубины их проникновения в металл и вызывает повреждение образца, уменьшение угла падения снижает поврежденность образца. При оптимально выбранном режиме скорость утонения различных материалов составляет 0,1—1,5 мкм/ч и для приго­товления фольги требуется очень длительное время. Исходя из этого, применение указанного метода целесообразно для тех материалов, для которых получение фольги электролитическим или химическим полиро­ванием представляет значительные трудности.

Наиболее распространенными повреждениями могут быть следующие: деформа­ция образца, вносимая при вырезке заготовок и при работе с готовыми фольгами; значительный перегрев образца в процессе   полирования; образование заметного на краевой поверхности рельефа, вызванного нарушением режима электрополирования, а также, полным или частич­ным выкрашиванием одной или нескольких фаз, размеры   которых могут быть слишком большими, чтобы сохраниться в фольге. Успех исследования с применением фолы определяется правильно выбран­ной методикой их получения и тщательностью ее выполнения. От качества фольги—ее толщины и состояния поверхности зависит раз­решение деталей структуры на изображении и качество дифракцион­ных картин.

ЛЕКЦИЯ 12

2.2. ВОЗМОЖНОСТИ МЕТОДА ФОЛЬГ И ОБЛАСТИ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ

В отличие от метода реплик, с помощью фольг можно исследовать структуру твердого раствора и   процессы, происходящие в нем при деформации и термической  обработке.   С применением фольг изучают дислокационную структуру металла, процессы пластической деформации, рекристаллизации и полигонизации, исследуют механизмы фазовых превращений и   взаимодействие дисперсных фаз с дефектами металлической матрицы.

Применение фольг в комплексе с угольными экстракционными реп­ликами позволило изучить влияние остаточного содержания   азота, малых добавок циркония, на микроструктуру; а также на дислока­ционную структуру и морфологию дисперсных нитридных и карбонитридных фаз в стали 12Х1МФ. Установлена   связь   между структурой и длительной прочностью стали.

Использование фольг, полученных из массивных образцов конструк­ционных и подшипниковых сталей, позволило   исследовать  тонкую структуру металла в окрестности вершин усталостной трещины.

Исследование химического состава микроучастков   тонких фольг при помощи современных электронных микроскопов, оснащенных специализированными приставками, позволяет следить за перераспре­делением элементов в процессе фазовых   превращений   и   решать задачи, ранее недоступные традиционным методам химического   ана­лиза.