ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ЗЕРНА СТАЛИ

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 12Следующая ⇒

Цель работы

Научиться выявлять действительное и природное (наследственное) зерно стали и определять величину зерна под микроскопом.

Приборы, материалы и инструмент

1. Образцы мало-, средне- и высокоуглеродистой стали.

2. Цементационный ящик.

3. Карбюризатор.

4. Муфельная печь.

5. Наждачное точило; шлифовальная бумага № 60-240.

6. Полировальный станок, полировальная жидкость.

7. 4%-ный раствор азотной кислоты в спирте, раствор пикрата натрия, спирт.

8. Металлографический микроскоп МИМ-6.

9. 15%-ный раствор соляной кислоты в спирте.

10. Окулярмикрометр.

Краткие теоретические сведения

Зерно стали разделяют на действительное и природное (наследственное) аустенитное.

Действительным называют зерно, которое получается в стали после различной обработки (термической, горячей, механической и др.).

Под природным (наследственным) зерном подразумевают склонность аустенитного зерна к росту при повышении температуры (рис. 4.1). О склонности аустенитного зерна к росту можно судить по размеру зерна аустенита, которое получается в стали при нагревании ее до температуры, значительно превышающей критическую точку А_с1. В зависимости от величины зерна аустенита, образующегося при нагревании, стали разделяются на наследственно мелкозернистые и наследственно крупнозернистые.

Рисунок 4.1 – Схема роста зерна в наследственно крупнозернистой (К) и мелкозернистой (М) стали

В наследственно мелкозернистой стали при нагреве до высоких температур (1000–1050 °С) зерно растет незначительно, однако при более высоком нагреве наступает бурный рост зерна. В наследственно крупнозернистой стали, наоборот, сильный рост зерна наблюдается даже при незначительном перегреве выше А_с1 (рис. 4.1).

ПОДГОТОВКА ОБРАЗЦОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОГО ЗЕРНА

Целесообразно использовать цилиндрические образцы диаметром 10-20 мм и высотой 0,7-0,8 мм или прямоугольные с площадью основания 12х12 мм и высотой 10 мм. Образцы не должны подвергаться дополнительному нагреву. Для исследования из образца обычным методом (шлифование, полирование, травление) изготовляют микрошлиф.

Определение величины зерна под микроскопом

Определение величины зерна под микроскопом производится следующими методами:

а) путем сравнения видимых на микрошлифе зерен с эталонными изображениями, предусмотренными стандартной восьмибалльной шкалой размеров зерен (рис. 4.2).

б) при помощи окулярмикрометра.

в) методом подсчета пересечений границ зерен (методом секущей).

Методика определения величины зерна путем сравнения

1. Микрошлиф рассматривают в микроскоп при увеличении х100.

2. Сравнивают полученное зерно со стандартной шкалой для оценки величины зерна (рис. 4.2) и определяют размер (номер) зерна. Зерна до № 5 считаются крупными, а зерна большего номера – мелкими.


Зерно № 1	Зерно № 2	Зерно № 3

Зерно № 4	Зерно № 5	Зерно № 6
		Рисунок 4.2 – Стандарт-ная шкала для оценки величины зерна. х100
Зерно № 7	Зерно № 8

3. При наличии одновременно зерен двух номеров величину зерна обозначают двумя номерами, указывая (ориентировочно), какую площадь (в процентах) занимают те и другие зерна, например, № 3 – 25 %, № 6 – 75 % (рис. 4.3). Если один из размеров зерен занимает площадь менее 10 %, то такие зерна во внимание не принимают, и величину зерна обозначают одним номером.

Рисунок 4.3 – Микроструктура стали со смешанным зерном № 3–6

Методика определения величины зерна при помощи окулярмикрометра

1. Определяют цену деления шкалы окулярмикрометра.

С этой целью:

- вместо окуляра вставить в металлографический микроскоп окулярмикрометр, а на предметный столик поместить объективмикрометр;

- вращением окуляра совместить шкалы окулярмикрометра и объективмикрометра;

- подсчитать, в какое число делений окулярмикрометра укладывается шкала объективмикрометра или определенное количество его делений;

- определить цену деления шкалы окулярмикрометра Ц_ок по формуле:

мм,

где Ц_об – цена деления шкалы объективмикрометра, равная 0,01 мм;

А_об – число совмещенных делений объективмикрометра;

А_ок – число совмещенных делений окулярмикрометра.

2. Рассматривая микрошлиф в микроскоп, подсчитывают, сколько зерен приходится на определенное число делений окулярмикрометра (шкалу окулярмикрометра располагают при этом горизонтально).

3. Подсчитывают размер зерна в горизонтальном направлении L_г:

где А_ок– число делений окулярмикрометра;

Ц_ок – цена деления окулярмикрометра;

К – количество зерен, приходящихся на число делений окулярмикрометра А_ок.

4. Вращением окуляра перемещают шкалу в вертикальное положение и подсчитывают, сколько зерен приходится на определенное число делений окулярмикрометра.

5. Подсчитывают размер зерна в вертикальном положении L_в:

6. Определяют средний размер зерна L_ср:

7. Определяют площадь зерна F, считая, что полученный средний размер зерна равен среднему диаметру зерна:

мк².

8. По полученной площади в мкм²определяют номер зерна, пользуясь для этого данными представленными в таблице 4.1.

Таблица 4.1 – Геометрические параметры зерен различных номеров

Номер зерна	Средняя площадь зерна в мкм²	Число зерен на площади 1 мм²	Число зерен в 1 мм³	Среднее число зерен, видимых под микроскопом при увеличении х100 на площади 10 см²
1 2 3 4 5 6 7 8	64 000 32 000 16 000 8 000 4 000 2 000 1 000 500	16 32 64 128 256 512 1024 2048	45 128 360 1 020 2 900 8 200 23 000 65 000	1,5 3,0 6,0 12,0 24,0 48,0 96,0 192,0

Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 1125; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!