Методы приготовления объектов для исследования сталей и сплавов на просвечивающем электронном микроскопе, страница 13

Ручьистый узор—это ступеньки между участками трещины на па­раллельных плоскостях скола в пределах одного зерна. При распро­странении трещины в соседние зерна с иной ориентировкой детали рельефа изменяются. При пересечении малоугловых границ ступеньки скола не прерываются, в случае значительных разориентировок (гра­ницы кручения) образуются новые ступеньки. Объединение ступенек указывает на направление распространения трещи­ны Очагами скола нередко служат выделения на границах зерен (сты­ке нескольких зерен).

Квазискол—промежуточный вид излома, для которого характерно наличие на поверхности разрушения плоских участков—фасеток   с гребнями отрыва, образующимися в результате пластической дефор­мации в условиях сложной микроструктуры. Гребни отрыва выявляют­ся часто в виде «отворотов» реплики, что указывает на острый рельеф детали отрыва. В таком изломе отсутствуют типичные ямки и  ручьи­стый узор. В некоторых случаях в таком изломе выявля­ются структурные составляющие (перлит, бейнит, мартенсит).

Большое влияние на формирование вязкого излома после разруше­ния и при комнатной или низких температурах оказывают неметалли­ческие включения. Метод фрактографии является единственным,   ко­торый позволяет оценивать роль неметаллических включений—формы, состава, размеров и их распределения на характер разрушения и тех­нологические или служебные свойства металла.

Хрупкое разрушение по кристаллографическим плоскостям матри­цы, при комнатной и низких температурах,   проходит   практически мгновенно и образование пор у включений произойти не успевает. На поверхности внутризеренного скола иногда   наблюдаются лишь случайно оставшиеся включения, обычно крупные   и   округлые по форме.

ЛЕКЦИЯ 13

5. МЕТОДЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОННО-МИКРОСКОПИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ НА СТАЛИ

Покрытия как правило состоят из металлического слоя (олова, цинка, и др), диффузионного слоя и слоя (слоев), обеспечивающего дополнительную коррозионную защиту (например, хроматного, лакового и др.).

Диффузионный слой в свою очередь часто состоит из прослоек различныx фаз в виде интерметаллических соединений и твердых растворов Общая толщина покрытий обычно находится в пределах от сотых до лей до 10—20 мкм. Композиция слоев по сечению покрытия, отличающихся по своим химическим, физическим свойствам, и сравнительно небольшая их толщина создают определенные трудности при подготов­ке электронно-микроскопических объектов. 

 Так, при травлении   в реактивах металлы покрытия и основы часто образуют   интенсивно работающую короткозамкнутую пару, что сильно ограничивает   воз­можности выявления их микроструктуры. Кроме того, слои  покрытия бывают настолько тонки, что прежде, чем образуется на поверхности рельеф травления, отражающий микроструктуру, сам слой может быть полностью удален. Также не всегда удается использовать традиционный метод механического приготовления микрошлифов (шлифование, полирование) из-за того, что образующийся при   такой   обработка наклепанный слой часто бывает толще самого покрытия

В зависимости от поставленной задачи исследование покрытий   с помощью ПЭМ часто проводят на репликах, полученных с   косого, поперечного сечений покрытий, или—с его плоскостей, параллельных основе. При этом используют реактивы, обладающие широким спект­ром травления, позволяющие одновременно выявлять микроструктуру различных слоев, значительно отличающихся по химическому составу. Разработаны также методы получения фольг некоторых весьма тонких слоев покрытий.

В последние годы для исследования покрытий начинает применяться растровая электронная микроскопия (РЭМ). Использование РЭМ наиболее эффективно при исследовании сравнительно толстых защитных покрытий. Исследование тонкослойных покрытий в силу еще сравнительно невысокой разрешающей способности РЭМ не всегда бывает удачным, 

5.1. РЕПЛИКИ С КОСОГО СЕЧЕНИЯ СЛОЯ ПОКРЫТИЙ

     Исследование микроструктуры покрытий толщиной более 0,1—0,3 мкм  удобно проводить по косому их сечению на репликах без экстракции.