Количественная металлография: Методические указания к лабораторной работе по курсам «Мате­риаловедение», «Материаловедение и технология конструкционных ма­териалов» и «Материаловедение и технология новых материалов»

Министерство образования Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет

Кафедра «Материаловедение и технология новых материалов»

КОЛИЧЕСТВЕННАЯ МЕТАЛЛОГРАФИЯ

Методические указания к лабораторной работе

Комсомольск-на-Амуре 2004

УДК621.7. 669.07 (075.8)

Количественная металлография. Методические указания /Сост. С.Н.Вагнер, - Комсомольск-на-Амуре: Комсомольский-на-Амуре гос. техн. ун-т, 2004. -18 с.

Рассматриваются методы количественной металлографии, при­водятся способы   определения размера и площади структурных со­ставляющих сплавов (зерен, пор, включений, их объемного соотноше­ния и удельной поверхности раздела), и проведения с помощью ЭВМ статистической обработки результатов измерения параметров микро­структуры.

Предназначены для студентов 1-3-го курсов машиностроительных специальностей дневной формы обучения, изучающих курсы   «Мате­риаловедение», «Материаловедение и технология конструкционных ма­териалов» и «Материаловедение и технология новых материалов».    

Печатается по постановлению рёдакционно-издательского совета Комсомольского-на- Амуре государственного технического университета.

Согласовано с отделом стандартизации.

 Цель работы:

1)  ознакомиться с количественной металлографией (стереологией);

2)  получить практические навыки определения размерных характеристик структурных составляющих – зерен, включений, пор и т. д.

Оборудование и материалы:

1)  микроскопы металлографические типа МИМ-7, МИМ-9,      МИМ-10, ММР-2 в комплекте с объект - микрометрами и окуляр - микрометрами;

2)  наборы микрошлифов из малоуглеродистой стали, среднеуглеродистой стали.

1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Изменение химического состава сплава, находящегося в равновесном состоянии, вызывает также и изменение количественного соотношения отдельных фаз и структурных составляющих. Микроанализ позволяет определить количество фаз и структурных составляющих в двойных равновесных сплавах, применяя правило отрезков (правило рычага). Если же структурные составляющие резко отличаются по удельному весу (например, в сером чугуне – металлическая основа и графит), то нельзя непосредственно по соотношению площадей, занимаемых составляющими, определить весовое количество свободного углерода в чугуне. Для расчета в таких случаях необходимо знать и удельные объемы фаз.

Свойства сплавов в значительной степени определяются также размерами фаз и особенно размером зерна основной фазы.

 Для этой цели служит количественная металлография (стереология), где на смену качественным характеристикам приходят количественные зависимости, выявляемые при исследованиях и контроле сталей и сплавов. Стереология определяет количественные характеристики структуры: размеры зерен, содержание разных фаз, в том числе неметаллических включений, их распределение по форме и размерам; протяженность поверхностей раздела; объемную долю частиц других фаз; ориентировку в пространстве; расстояния между элементами структуры, связанность частиц.

Методы количественной металлографии трудоемки, поэтому обработка полученных экспериментальных данных может проводиться с помощью ЭВМ.

1.1 Работа с объект- микрометром и окуляр – микрометром

Для измерения истинных размеров различных микроскопических объектов и элементов структуры используют окуляр – микрометр и окуляр микроскопа, в который вставлен стеклянный круг со шкалой