Как подготавливается микрошлиф для исследования
что такое микрошлиф? как он готовится и для чего? как он готовится и для чего?
Микрошлиф – это специально подготовленный образец для микроскопического исследования.
Изготовление шлифов состоит из вырезания образца, шлифовки, полировки и травления.
Поверхность образца, на которой должен быть подготовлен шлиф, предварительно выравнивают путем обработки на абразивном круге с периодическим его охлаждением. Для удаления грубого рельефа и наклепа на поверхности образца, получающихся после обработки на абразивном круге, производится шлифовка бумажной шкуркой. Ее нужно начинать с более крупнозернистого материала, последовательно переходя к более мелкозернистому. Шлифовать образцы можно вручную, на неподвижной шкурке, или на шлифовальных станках. Ручная шлифовка – медленный и трудоемкий процесс, однако при нем меньше разогреваются образцы и как следствие – меньше искажается структура поверхности.
Полированный образец промывают проточной водой и тщательно высушивают фильтровальной бумагой, прикладывая ее к шлифу, но не вытирая ею.
При проведении вышеописанной механической полировки возникает некоторое искажение поверхностного слоя металла, поэтому в ряде случаев проводят электрохимическую полировку.
Для исследования микроструктуры шлиф подвергают травлению. Перед травлением поверхность шлифа обезжиривают спиртом. Наиболее часто применяется травление методом избирательного растворения фаз. Он основан на различии физико-химических свойств отделенных фаз и пограничных участков зерен. В результате различной интенсивности растворения создается рельеф поверхности шлифа.
Для выявления микроструктуры применяются специально подобранные кислоты и щелочи различной концентрации, растворы солей. На поверхности шлифа происходит растворение одних фаз, окисление и окрашивание других. Химическое травление осуществляется путем погружения образца в травящий реактив или протирания образца с помощью тампона. Продолжительность травления чаще всего устанавливается опытным путем. В большинстве случаев признаком травления является потускнение поверхности, наступающее обычно через несколько секунд. После травления шлиф быстро промывают водой и сушат фильтровальной бумагой.
Методика приготовления микрошлифа
Приготовление микрошлифа
Методическое указание к лабораторной работе
по курсу «Материаловедение»
Под редакцией проф. Лебедева В.В.
Описание лабораторной работы.. 2
Методика приготовления микрошлифа. 3
Порядок выполнения работы.. 5
Контрольные вопросы.. 6
Описание лабораторной работы
Цель работы: освоить методику подготовки образцов для микроисследования.
1. Изучить технологию изготовления микрошлифа (использовать пособие по микроанализу).
2. Произвести шлифовку и полировку выданного образца. Изучить микроструктуру полированного микрошлифа.
3. Произвести травление микрошлифа с целью обнаружения микроструктуры.
2. Последовательность операций при изготовлении микрошлифа (указать, что достигается шлифовкой, полировкой, травлением; где проводили травление, на чём оно основано).
3. Зарисовать и описать схему микроструктуры образца после полировки.
4. Зарисовать и описать схему микроструктуры образца после травления (указать обнаруженные элементы микроструктуры).
Для выполнения экспериментальной части работы необходимо:
1. Образец для изготовления микрошлифа.
2. Наждачная бумага разной зернистости.
3. Полировальный станок, водная суспензия абразива, фильтровальная бумага. Раствор для травления – 4% раствор HNO3 в C2H5OH.
Методика приготовления микрошлифа
Образец для исследования должен иметь микроструктуру, характерную для всего изучаемого изделия или его определенной части. Поскольку микроструктуру изучают в отраженном свете, имеет значение не только участок изделия, из которого отбирают образец, но и положение на образце исследуемой поверхности. Например, микроструктуру листового металла часто изучают в поверхности листа, а также в его продольном и поперечном сечениях; при исследовании изделий с измененным поверхностным слоем изучаемая поверхность образца должна пересекать этот слой и т.д.
При отборе образца и при изготовлении из него микрошлифа должны быть приняты меры, предохраняющие, образец от разогрева, а изучаемый срез – от деформации, так как эти факторы могут привести к изменению микроструктуры.
Мелкие образцы, которые при изготовлении шлифа неудобно или невозможно держать в руках или закреплять в стандартном держателе, перед обработкой заключают в специальные приспособления. Простейшее среди них – винтовые зажимы (струбцины). В случае применения этих приспособлений для сохранения краев образцов следует применять прокладки между стенками зажима и образцом. Очень распространен способ заливки мелких образцов в легкоплавкие сплавы или пластмассы, твердеющие при комнатной температуре (эпоксидная смола и другие). При заливке на плоскую поверхность устанавливают обойму, внутрь обоймы помещают образец, а свободное пространство заливают соответствующим веществом, после застывания которого снимают обойму и приступают к изготовлению микрошлифа.
Изготовление микрошлифа сводится к выполнению следующих операций:
1) выравнивание поверхности среза или излома грубой шлифовкой;
4) выявление микроструктуры (если необходимо).
Грубая шлифовка преследует цель выровнять всю поверхность образца. Ее обычно проводят на абразивных кругах; мягкие или очень хрупкие образцы шлифуют напильником либо наждачной бумагой. Во избежание нагрева при шлифовке образец необходимо интенсивно охлаждать.
Тонкая шлифовка производится с целью максимального уменьшения неровностей на обрабатываемой поверхности. Ее проводят на шлифовальных бумагах убывающей зернистости вручную либо на специальных станках. В качестве абразива, нанесенного на шлифовальную бумагу, используют корунд, карборунд и другие твердые вещества вплоть до алмаза. Размер абразивного порошка на различных сортах шлифовальной бумаги может изменяться от 150 до 3,5-5 мкм. Перед тонкой шлифовкой образец очищают от частиц металла и абразива. При шлифовке вручную шлифовальную бумагу помещают на стекло и образец перемещают по бумаге, слегка прижимая его; образец совершает при этом возвратно-поступательное движение. Шлифуют до тех пор, пока на поверхности не исчезнут следы предыдущей обработки. Затем переходят к шлифовке на более тонкой шлифовальной бумаге, причем образец предварительно очищают от налипшей наждачной пыли. Шлифовку на каждом новом сорте бумаги производят в направлении, перпендикулярном следам (рискам) от предыдущей обработки. Обычно тонкую шлифовку производят на 4-5 сортах шлифовальной бумаги. После завершения обработки образец промывают струей воды.
Полировка необходима для окончательного выравнивания поверхности микрошлифа. Механическую полировку проводят на станке, основной частью которого является вращающийся диск, обтянутый тканью (фетр, сукно и т.д.). В качестве абразива используют тончайший порошок окиси хрома, окиси алюминия или алмазную пыль. Абразив (в виде взвеси или пасты) наносят на круг и полируют образец до тех пор, пока его поверхность не станет зеркально гладкой. Электролитическую полировку ведут в разнообразных электролитах, причем образец присоединяют к положительному электроду. Линии тока концентрируются на выступах неровностей, что приводит к ускоренному растворению выступов; в результате поверхность шлифа становится зеркальной. На полированной поверхности должны отсутствовать риски и другие неровности.
Электролитическую полировку применяют для изготовления шлифов из мягких материалов, когда абразивная обработка не дает высокого качества поверхности, а также вызывает поверхностную деформацию и, следовательно, изменение микроструктуры. Для некоторых материалов проводят химическую полировку, при которой неровности, созданные шлифовкой, растворяются в соответствующем реактиве.
При исследовании поверхности металла под микроскопом непосредственно после полировки можно обнаружить на общем светлом поле отдельные темные и серые точки и линии, которые представляют собой как неметаллические включения (окислы, сульфиды, нитриды, силикаты, графит, шлак), так и не устраненные полировкой дефекты поверхности образца (микротрещины, раковины и пр.).
В Таблице 1 приведены сведения о том, как выглядят некоторые неметаллические включения в стали и в меди при изучении полированного шлифа.
Выявление полной картины микроструктуры (формы и размера зерен, глубины упрочнённого слоя, наличия фаз, структурных составляющих и пр.), возможно после травления полированного микрошлифа. Перед травлением поверхность образца обезжиривают спиртом.
Применяются методы химического или электрохимического травления, слабого окисления; термического травления и т.д. Выбор метода выявления структуры, режима травления и состава травителей определяется природой сплава и целью исследования.
При химическом или электрохимическом травлении происходит более быстрое растворение металла вблизи границ зерен по сравнению с сердцевиной зерна. Это обусловлено тем, что атомы приграничной зоны имеют повышенную энергию, благодаря чему облегчен их отрыв от поверхности металла в результате взаимодействия с реактивом. Помимо этого, реактив по-разному взаимодействует с кристаллитами разных фаз в сплаве и даже с зернами одной фазы, имеющими неодинаковую ориентировку по отношению к поверхности шлифа. Последнее связано с тем, что в таких зернах атомы поверхностного слоя удерживаются разным числом соседей, из-за чего отрыв атомов с поверхности происходит с неодинаковой скоростью.
Термическое травление производят путем нагрева полированного микрошлифа в неокисляющей атмосфере. При повышенной температуре осуществляется уход атомов из участков с повышенной энергией путем испарения или диффузии, благодаря чему на границах зерен образуются канавки.
При окислении полированной поверхности образца (путем нагрева на воздухе либо травления реактивами) на зернах разных фаз или кристаллитах одной фазы, имеющих разную ориентировку, образуются окисные пленки разной толщины. Цвет тонкой окисной пленки зависит от ее толщины, а также от природы окисла. Благодаря различной окраске можно отличить отдельные зерна в структуре; их можно также различить при наблюдении в поляризованном свете, поскольку окисные пленки разной природы и разной кристаллографической ориентировки имеют неодинаковые оптические свойства.
В некоторых случаях микроструктуру можно исследовать, не прибегая к дополнительной обработке полированной поверхности, например, при изучении неметаллических включений или при исследовании в поляризованном свете оптически анизотропных металлов (металлы с гексагональной или тетрагональной кристаллической решеткой). В таблице 1 приведены сведения о том, как выглядят некоторые неметаллические включения в стали и в меди при наблюдении полированного шлифа.
Методика и особенности подготовки микрошлифов для проведения микроструктурного анализа металлов и сплавов
Технические науки
Похожие материалы
В наши дни при расследовании причин пожаров или техногенных катастроф очень часто прибегают к помощи материаловедческой экспертизы. Материаловедческая экспертиза металлических образцов, изъятых с места техногенной катастрофы или пожара, предполагает проведение макроскопического анализа (макроанализа) и (или) микроструктурного анализа (микроанализа). В свою очередь микроанализ состоит из двух этапов: подготовка микрошлифа и исследование микрошлифа с помощью металлографического микроскопа. Микроанализ металлов и сплавов позволяет: изучить форму, величину и взаимное расположение кристаллов, из которых состоит металл или сплав; определить структурно-фазовый состав; определить дефекты внутреннего строения; установить изменения внутреннего строения, вызванные внешними воздействиями на материал (температурное влияние, пластическое деформирование и т.д.). Микрошлифом называют металлический образец с плоской отполированной поверхностью, подвергнутый химическому травлению специальным составом (раствором щелочи, кислоты, хлорного железа и т.д.) с целью выявления структуры металла или сплава. Самой сложной и трудозатратной задачей при проведении микроструктурного анализа металлов и сплавов является качественная подготовка микрошлифа. Этот процесс достаточно трудоемкий и требует от исследователя большого терпения и кропотливости. Для изучения микроструктуры металлов на металлографическом микроскопе достаточно подготовить образцы размером 10х10 мм (Ø 11мм) (см. Рис.1), а высота образца должна составлять 15-20 мм для удобства удержания образца при ручном шлифовании. Если размеры образца менее 10 х 10 мм, то их подготавливают с использование специальной оснастки. В специальную фторопластовую цилиндрическую форму помешают образец, а всё оставшееся пространство формы заливают легкоплавким сплавом или самотвердеющей пластмассой (стиракрилом, бутакрилом, карбодентом и т.п. (Рис.2)), очень хорошо для этих целей подходит легкоплавкий трехкомпонентный сплав Розе (Sn-Pb-Bi) с температурой плавления равной 98°С.
Методика подготовки микрошлифа состоит из нескольких этапов: зачистка, шлифование, полирование и травление поверхности образца. Самым трудоемким процессом при подготовке микрошлифа являются процессы шлифования и полирования. Плоскость образца шлифуют и полируют либо в ручную, либо автоматически на специальных установках (Рис. 3).
Рисунок 3. Установка для приготовления металлографических шлифов
Подготовка микрошлифа (шлифа) начинается с зачистки поверхности. Для этого у образца опиливается на плоскость одна из сторон. Зачистку поверхности лучше всего производить на наждачном круге. Затем начинается этап шлифования образца. Шлифуют образцы на специальных станках с горизонтально вращающимся плоским металлическим кругом, на котором закрепляют наждачную бумагу различной зернистости (Рис.3). Для шлифования необходимо подготовить влагостойкую наждачную бумагу с различным размером зерна абразива. Сначала шлифуют на грубых (крупнозернистых) с абразивным зерном (Р240 — размер зерна составляет 50..63 мкм до Р600 — размер зерна 20…28 мкм) абразивных бумагах до полного удаления неровностей, наследованных от вырезки и зачистки образца. Далее переходят к более мелкозернистым абразивным бумагам для уменьшения шероховатости поверхности и заканчивают шлифование на микронных бумагах (Р1500). При переходе с одного номера бумаги на другой следует поворачивать образец под углом 90 ° к направлению перемещения его на предыдущей бумаге. Очень важно при шлифовании постоянно смачивать абразивную бумагу и образец водой для охлаждения поверхности образца, иначе он очень быстро перегревается. Это приводит к появлению окалины на поверхности шлифа. Чтобы шлиф случайно не перегреть в процессе обработки, его прижимают к абразивной бумаге слегка, без усилия. Необходимо помнить, что окружная скорость вращения диска зависит от расстояния от центра вращения диска, и тем она больше чем ближе к краю диска. Поэтому чем дальше от центра вращения диска находится шлифуемый (полируемый) образец, тем интенсивней происходит шлифование поверхности и соответственно её нагрев. Переходить к полированию следует только после полного удаления рисок (царапин), созданных на предыдущей операции (Рис.4).
Рисунок 4. Некачественно отполированная поверхность образца из стали 30 с микроцарапинами (шлиф не травленый, увеличение х 400) 
Рисунок 5. Хорошо отполированная поверхность образца из стали 30 (шлиф не травленый, увеличение х 400)
Для полирования образца необходимо шлифовальную бумагу, установленную на металлическом диске заменить на фетр, войлок или тонкое сукно. Как показывает практика тонкую ткань необходимо приклеивать на картон и только после этого устанавливать на круг шлифовальной машины. Иначе в процессе полирования ткань начинает топорщиться и выезжать из под кольца крепления металлического диска. Далее на фетровый круг наносится абразивная паста. Очень хорошо для полирования металлов подходят автомобильные пасты различной зернистости, предназначенные для полирования кузова автомобилей. Для полирования необходимо подготовить несколько абразивных паст с различной зернистостью. На финишном этапе полирования должна быть применена неабразивная паста. Как понять, что шлиф отполирован достаточно хорошо и процесс полирования можно считать законченным? Во-первых, на поверхности шлифа должны быть удалены все риски и микроцарапины (Рис.5),а поверхность образца визуально должна стать зеркальной. Во- вторых, признаком хорошо отполированной поверхности является отсутствие налипания полировальной пасты на поверхность в процессе полирования. Если поверхность шлифа хорошо отполирована, то полировальная паста на ней не задерживается и на поверхности шлифа не остаются следы пасты. Не рекомендую для полирования использовать пасту ГОИ (окись хрома (Cr2O3)). Дело в том, что данная паста содержит зерна абразива различной дисперсности (т.е. она не однородна). Поэтому в ее структуре встречаются более крупные абразивные частицы, которые оставляют на поверхности шлифа царапины. К шлифованию и полированию образца следует подойти ответственно, набраться терпения и постараться получить поверхность микрошлифа высокого качества. Иначе все поверхностные дефекты, не ликвидированные в процессе полирования: царапины, риски будут отчетливо видны на микрошлифе и при исследовании образца на металлографическом микроскопе не позволят получить качественное изображение структуры. Далее для выявления микроструктуры изучаемого образца отполированную поверхность микрошлифа необходимо подвергнуть травлению различными химическими составами (травителями).
Травитель подбирается в зависимости от химического состава сплава, из которого изготовлен микрошлиф. Например, для травления шлифов, подготовленных из чугуна или углеродистой стали хорошо подходит 2-4% спиртовой раствор азотной кислоты, а для травления меди — раствор, приготовленный на основе хлорного железа.
Сущность процесса травления заключается в различной растворимости в травителях отдельных химически неоднородных структурных составляющих сплава по причине разности их электродных потенциалов. Например зерна феррита в углеродистой конструкционной стали практически не подвержены воздействию травителя, а вот зерна перлита на оборот весьма активно начинают растворяться с образованием на поверхности микрошлифа ярко выраженного микрорельефа. Образовавшийся микрорельеф приводит к потускнению поверхности микрошлифа после травления.
Наносить травящий состав на отполированную поверхность микрошлифа можно с помощью ватной палочки, растирая травитель по всей поверхности. Время травления зависит от концентрации реактива, природы металлического материала и, как правило, устанавливается экспериментально до появления признаков протравки: изменение отражательной способности и цвета поверхности шлифа. После травления шлифа его поверхность необходимо обработать медицинским (техническим) спиртом для нейтрализации травящего состава. Просушивают поверхность шлифа промоканием его поверхности мягкой фильтровальной бумагой или бумажной салфеткой. Далее микрошлиф помещается на предметный столик металлографического микроскопа и изучается его структура.
Приготовление микрошлифов
Лабораторная работа №3
МИКРОСТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ
МЕТАЛЛОВ
Ознакомиться с методикой приготовления и анализа микрошлифов на металлографическом микроскопе ЕС МЕТАМ РВ 23.
Для этого необходимо:
— изучить устройство и принцип работы металлографического микроскопа ЕС МЕТАМ РВ 23;
— освоить приемы работы на металлографическом микроскопе;
— изучить методику приготовления микрошлифа;
— приготовить микрошлиф стали и исследовать его с помощью металлографического микроскопа;
— написать отчет о работе.
Оборудование, приборы, материалы.
Для проведения работы необходимо иметь:
— шлифовально-полировальный станок с набором наждачной бумаги различных номеров зернистости.
— металлографический микроскоп МЕТАМ Р23.
— полировальная жидкость, реактивы для травления, фильтровальная бумага, спирт, вата.
— образцы стали для приготовления микрошлифов.
Краткая теория.
Микроанализом называется исследование структуры металлов и сплавов с помощью металлографического микроскопа при увеличении 50-2000 раз. Наблюдаемая структура называется микроструктурой. Образец металла, поверхность которого подготовлена для микроанализа, называется микрошлифом.
Микроанализ позволяет определить:
1. Форму и размер кристаллических зерен, из которых состоит металл или сплав.
2. Способ получения данной структуры (литье, ковка, отжиг, закалка и т.п.).
3. Микропороки металла – поры, трещины, раковины, неметаллические включения и т.п.
4. Количество фаз и структурных составляющих в сплаве.
5. Качество термической и химико-термической обработки (отжиг, цементация и т.п.).
6. Глубину слоя закалки, или слоя после химико-термической обработки.
7. Причины разрушения детали в процессе эксплуатации.
Приготовление микрошлифов.
Изучение под микроскопом структуры металлов возможно лишь при отражении световых лучей от исследуемой поверхности. Поэтому поверхность образца должна быть подготовлена для микроанализа. Для изготовления микрошлифа необходимо вырезать небольшой образец из детали и получить на нем плоскую блестящую поверхность. Таким образом, технология получения микрошлифа состоит из следующих операций:
1. Вырезка образца из исследуемой детали.
2. Получение плоской поверхности образца.
3. Шлифование плоскости образца.
4. Полирование плоскости образца.
5. Травление полированной поверхности образца.
Наиболее удобной для исследования под микроскопом является цилиндрическая с размерами соответственно диаметром D= 12 х10 
м и высотой 10 х10 м или кубическая форма шлифа (12х 12 х10) х10 м с отклонениями ± 5 х10 м.(рис.5.1).
Если образцы имеют малое сечение (проволока, тонкий лист и т.д.), то их невозможно отшлифовать и отполировать из-за малой опорной поверхности. В таком случае малые образцы помещаются в полые оправки и заливаются легкоплавкими материалами. К таким материалам относятся металлические сплавы Вуда и Розе, самотвердеющие пластмассы – стирокрил, эпоксидка и т.д. Для этой же цели используются специальные зажимы и струбцины (рис.5.2).
Рис.5.1 Типовые размеры металлографических образцов: а-цилиндрического, б- кубического.
Место вырезки образцов зависит от цели исследования и формы детали. Например, для установления причин разрушения детали при эксплуатации необходимо вырезать два образца: один образец–вблизи места разрушения, а другой–из неповрежденной зоны. Это необходимо для возможности сравнения структур и выявление отклонений в строении металла в дефектной зоне
В зависимости от конкретных условий применяются следующие способы вырезки образцов:
1. Механические способы (резка на пилах, точение, фрезеровка, вырубка на ножницах, резка на отрезных станках, в том числе вырезка вручную ножовкой по металлу)
2. Огневая резка (пламенная, плазменная, лазерная и т. п.)
3. Электрохимические способы (электрохимический, электроэрозионный и т.д.)
Рис 2. Приспособления для монтажа образцов малого сечения: а) заливка образца 1 в оправку 2 легкоплавкой композицией 3; б) монтаж в зажиме; в) монтаж в струбцине
Получение плоской поверхности образца достигается:
1. Опиливанием напильником, если материал мягкий.
При заточке необходимо периодически охлаждать образец, чтобы его поверхность не нагревалась выше 150°С.
Шлифование поверхности образца производится, на шлифовальной (наждачной) шкурке с зернами различных номеров. Шлифование начинают на шкурке с более крупным зерном №60, а затем переходят на шкурку с более мелким абразивным зерном. Заканчивают шлифование на наждачной бумаге №220-240 с размером абразивного зерна 0,062 х10 м. При смене шкурки положение образца относительно направления круга необходимо менять на 90°. Это делается для удаления рисок, полученных от предыдущей шлифовки. Для удаления продуктов шлифовки с поверхности образца при каждом повороте на 90° его протирают ватой, промывают водой и просушивают спиртом.
Шлифование может производиться вручную или на шлифовальных станках.
Вручную шлифовка образца производится на толстом стекле, на которое укладывается абразивная шкурка, сначала самая грубая, а потом с все более мелким зерном. При переходе от одного номера абразивной шкурки на другой, необходимо повернуть образец на 90° и шлифовать до тех пор, пока риски от предыдущей обработки не исчезнут. При шлифовке не следует сильно нажимать на образец, так как абразивные зерна могут внедриться в поверхность образца и на микрошлифе будут черные точки.
Механическое шлифование образца производится на специальном шлифовальном станке, имеющем круг диаметром 0,2 м, приводимый во вращение от электродвигателя. Число оборотов круга составляет 900-1200 оборотов в минуту. На круг натягивается или наклеивается шлифовальная шкурка необходимого номера. Методика шлифования такая же, как и вручную.
Отшлифованный образец промывается водой или спиртом для удаления частиц абразивного материала и протирается ваткой.
Для получения блестящей поверхности шлиф полируется механическим или электролитическим способами. Электролитический способ даёт возможность получать более качественные шлифы, но требует более сложного оборудования. Поэтому механический способ получил преимущественное распространение.
Механическое полирование производится на полировальном станке. Полировальный станок имеет круг диаметром 200 мм и привод от электродвигателя. Круг вращается со скоростью 700-900 оборотов в минуту. На круг натягивается фетр или сукно, которое смачивается полировальной жидкостью.
Полировальная жидкость содержит взвешенные в воде очень мелкие абразивные частицы (окись хрома, окись алюминия, окись железа и т. д.). Чаще всего при шлифовании чёрных сплавов (сталь, чугун) применяется окись хрома, при этом полировальная жидкость содержит на литр воды 15г окиси хрома.
Образец шлифованной поверхностью прижимают к вращающемуся кругу и в процессе полировки периодически поворачивают. Полируют до полного исчезновения рисок и получения зеркальной поверхности Время полировки 8-15 минут. Сильно прижимать образец к фетру или сукну не рекомендуется, так как происходит подгорание образца, выкрашивание хрупких включений и деформирование исследуемой поверхности.
После полирования образец промывается водой, поверхность шлифа протирается ватой, смоченной спиртом, а затем просушивается прикладыванием фильтровальной бумаги.
Полированная поверхность шлифа до травления имеет вид светлого круга. Под микроскопом на нетравленом шлифе выявляются неметаллические включения (оксиды, сульфиды в стали, графит в чугуне, закись меди в сплавах меди и т. д.).
Для более полного изучения структуры шлиф травят различными реактивами. Сущность процесса выявления структуры металлов и сплавов травлением заключается в следующем. Зерна сплавов и металлов, попадающие в плоскость шлифа, имеют разную травимость в зависимости от кристаллографической ориентировки, от значения электрохимического потенциала различных фаз, от напряженного состояния границ зерен, от наличия примесей по границам зерен и т. д. Поэтому протравленная поверхность получается неровной и отраженные от нее лучи идут в разных направлениях (рис.5.3), хорошо выявляя структуру.
а
Рис.5.3. Схема отражения лучей от полированной (а) и протравленной (б) поверхности микрошлифа.
Для травления шлифов применяют различные реактивы, которые неодинаково воздействуют на отдельные составляющие сплавов. Для каждого типа сплава применяют свой травитель (табл.5.1), который наилучшим образом выявляет структуру и отдельные ее составляющие.
Химический состав реактивов для травления
Существует несколько способов травления шлифов, из которых самым распространенным является следующий: на образец, который держится полированной поверхностью вверх в левой руке, правой рукой с помощью пипетки наносится небольшое количество травителя, которое быстро разливается по полированной поверхности при покачивании образца. Как только поверхность потускнеет, образец промывается водой, протирается ватой, смоченной спиртом, и просушивается прикладыванием фильтровальной бумаги. Для сталей и чугунов время травления спиртовым травителем (табл.5.1) составляет 5-10 секунд.
Подготовленный для исследования микроструктуры микрошлиф рассматривается в металлографический микроскоп при увеличении 50-2000раз.