ЦИФРОВАЯ МЕТАЛЛОГРАФИЯ И КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ МАКРО- И МИКРОСТРУКТУРЫ В ЗАВОДСКОЙ ПРАКТИКЕ
Цель работы: Ознакомление с целями и методами количественного анализа микроструктуры; с возможностями обработки изображений путем применения встроенных в микроскоп видеонасадок, связанных с компьютером, оснащенных соответствующим программным комплексом; особенностями приготовления микрошлифов для изучения задач количественной металлографии; изучение устройства и работы цифрового микроскопа «Микровизор металлографический» со встроенной системой анализа изображений по стандартным методикам.
Оборудование и материалы: Цифровой микроскоп «Микровизор металлографический»; стереомикроскоп МБС-9; видеоадаптер или цифровой фотоаппарат для присоединения к окуляру или специальному гнезду микроскопа; видеопроектор для коллективного просмотра микроструктур; набор образцов для количественного анализа изображения.
Задания: 1. Ознакомиться с методами количественного анализа микроструктуры. 2. Изучить методы приготовления образцов для изучения задач количественной металлографии. 4. Ознакомиться с устройством современных металлографических комплексов с возможностью цифровой обработки оптической информации с помощью встроенного программного комплекса на примере цифрового металлографического микроскопа «Микровизор». 5. Выяснить возможности и преимущества цифровой металлографии по сравнению с традиционной. 6. По имеющимся в архиве изображений цифровой насадки «Микровизора» провести оценку балла неметаллических включений по ГОСТ 1778 и балла зерна стали по ГОСТ 5639. 7. Составить отчет по работе.
|
|
|
Общие сведения
Анализ микроструктуры традиционными методами проводят с целью определения структурных особенностей и фазового состава сталей и сплавов с оценкой количества, размеров, формы и распределения неметаллических включений, различных фаз и дефектов. Этот анализ позволяет установить связь химического состава, условий производства и обработки сплава с его микроструктурой и свойствами. Для изучения и оценки результатов исследований микрошлифы часто подвергают повторному просмотру. Для этого их сохраняют в специальных сосудах – эксикаторах, доступ воздуха в которые ограничен. Для фиксации результатов анализа наиболее характерные или интересные места на микрошлифе фотографируют. Все выпущенные до середины 90х годов двадцатого века микроскопы оснащались устройствами для фотосьемки на фотопластинку или пленку. Возможности сохранения изображения ограничивались ресурсами имеющейся в наличии фототехники и ее материалов.
Значительно расширить эти возможности, ускорить и удешевить процесс фиксации изображений позволило широкое внедрение в последнее время цифровой фототехники, а также компьютерных систем обработки и количественного анализа изображений.
|
|
|
Особенности приготовления микрошлифов для количественной металлографии
а б
Рис. 6.1. Однодисковые станки для полировки: а – ручной; б – автоматической
Для использования в количественной (компьютерной) металлографии очень важно получение качественных микрошлифов – плоских с минимальным количеством рисок и других артефактов. Важное условие получения качественных шлифов ‑ тщательное соблюдение чистоты при полировании. После каждой операции приготовления шлифа образец необходимо хорошо промыть под струей воды, чтобы исключить загрязнение полировального круга абразивными частицами и продуктами резания, внесенными с предыдущих операций. Если в образце имеются мелкие поры и трещины, а также, если для полирования используются алмазные пасты, желательно применять ультразвуковую очистку.
На сегодняшний день ряд ведущих производителей исследовательского оборудования на мировом рынке предлагает широкий диапазон оборудования для механической пробоподготовки, предшествующей металлографическим исследованиям, выпускает большое количество машин для шлифования и полирования объектов исследований, отвечающее всем требованиям по производительности, качеству подготовки и воспроизводимости. С целью повышения эффективности пробоподготовки на практике более широкое применение находит более универсальное по функциональным возможностям автоматическое оборудование.
|
|
|
Для приготовления микрошлифов можно, например, использовать шлифовально-полировальный станок LaboРol-5 комбинированный с приспособлением для полуавтоматической подготовки металлографических образцов Laboforce (фирма Struers, Дания), представленный на рис. 6.2.
Рис. 6.2. Приспособление LaboForce (в верхней части рисунка) фирмы Struers для полуавтоматической подготовки от 1 до 3-х металлических образцов на шлифовально полировальном станке LaboPol-5 с магнитной фиксацией шлифовально полировальных дисков
Для эффективной подготовки металлографических образцов фирмой-производителем были разработаны методические указания и теория металлографической подготовки (Metalog Guide), отображающую материалы в соответствии с их твердостью и пластичностью. Фирмой-производителем разработано 10 универсальных методов подготовки, что дает возможность осуществлять подготовку для структурных исследований любых материалов независимо от их свойств.
|
|
|
Применение этого оборудования позволяет получать металлографические образцы в полуавтоматическом режиме. Одновременно можно производить подготовку от одного до трех образцов диаметром 30 либо 40 мм. Скорость вращения шлифовально-полировального круга регулируемая 0–500 об/мин. Диапазон усилий прижатия шлифов: 0–40 Н. Магнитная фиксация сменных шлифовальных и полировальных дисков обеспечивает легкость и быстроту их установки и снятия (Рис. 6.3).
Рис. 6.3. Магнитная дисковая фиксация и магнитные шлифовально-полировальные диски
В результате применения этого оборудования микрошлифы получают быстро, высокого качества поверхности образцов, которая отображает точную, истинную картину структуры материала – без деформаций, царапин, вкраплений инородных элементов, смазывания, без рельефа или заваленных краев и термических повреждений. На рис. 6.4 приведены изображения структуры на микрошлифах, изготовленных вручную и с применением оборудования фирмы Struers.
а 
б
Рис. 6.4. Микроструктура композита Fe-C: а – на микрошлифах, изготовленных вручную; б – микрошлиф приготовлен с применением оборудования фирмы Struers
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 402; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!