Анализ микроструктуры. Технология анализа микрострутуры
Анализ микроструктуры анализируется для определения свойств структуры после обработки и для выявления возможных дефектов материала. Фотоаппараты с пластинами 35 мм или поляроидной пленкой, а также видеокамеры устанавливаются на больших микроскопах для получения документального подтверждения результатов анализа.
Травители и методы травления для анализа микроструктуры
| Травитель | Состав Температура (1) | Время | Эффект травления | Применение |
| Азотная кислота I | 80 мл H20 dist RT 20 мл HN03 (65%) |
1 -2 часов | Вторичное осаждение | AlZnMg1 |
| Азотная кислота II | 75 мл H20 dist 70°C 25 мл HN03 (65%) |
40 сек | AlCu и AlCuMg – вторичное осаждение | AI-Cu Mg Al-Zn Mg Al-Zn Mg Cu Al Cu- Mg Ni |
| Серная кислота | 80 мл H20 dist 70°C 20 мл H2S04 (65%) |
30 сек до 3 мм | AlFe и AlFeSi – вторичное осаждение, отделение интерметаллических фаз для высоких алюминиевых сплавов | AI99 - AI99.9 Алюминиевые сплавы с большим содержанием Cu, Mn, Mg, Fe, Be, Ti AISFe AlFe и AlFeSi |
| Фосфорная кислота | 90 мл H20 дист 20°C 10млH3P04 |
30 –45 мм | Выраженные невыровненные границы зерен для сплавов, которые подвержены коррозии, вторичное осаждение фазы b AlsMgs или AbMg2 |
Indication of susceptibility to mtergranular corrosion of Al Mg alloys flow figures in Al Mg-base alloys e g AIMgS, AIMg5 AIMgMn |
| Серная/плавиковая кислота (смесь) | 90 мл H20 dist RT 10млH2S04(65%) 95 мл H20 5 мл HF (40%) |
1 – 5 мм | Вторичное осаждение, зерна, сегрегация | AIMgSi AIMgMn AI99 to AI99 9 |
| Плавиковая кислота | 100mlH20 RT 05mlHF |
10 – 60 сек, альтернативно применяется травление и полировка | Границы зерен, скользящие линии для беспримесного алюминия | For most types of aluminium aluminium alloys mcl AI-Be alloys |
| Реагент Келлера | 97 мл H20 dist RT 1 мл HN03 (65%) 2 мл HCI (32%) 0.5 г NaF |
1 to 5 mm | зернистая структура | AI-Cu AI-Cu-Mg Al- Cu-Mg Ni Al Zn-Mg-Cu |
| Бикарбонат калия (Шульц и Вассерман) | 100 мл H?0 dist RT 0 5 мл HF (40%) 2 мл HCI (32%) 20 мл HN03 (65%) 50 мл H20 5 г K2Cr207 |
2 мм | Вторичное осаждение, зернистая структура, границы зерен | Al-Zn Mg, Al Zn-Mg-Cu |
| Анодическое окисление (Баркер) | 100 мл H20 дист RT 1г NaOH |
2 мм, образец для травления является анодом, а Al Pb или SS304 катодом |
Зернистая структура | AI99.99 - AI99 и практически все сплавы: Al-Zn AI-Mn Al-Zn Mg Al Mn Fe Затруднения для сплавов AI-Cu Mg Примечание: не скребите поверхность во время ополаскивания |
| Раствор каустической соды | 100млHsO 70°C 1 г NaOH |
1 - 2 мм | Кристаллическая сегрегация | AI999-AI99 AI-Mg AI-Mn AI-Mg-Mn |
RT = комнатная температура
Негативы пленки (диапазон плотности и контраста) подбираются в соответствии со структурными свойствами, подлежащими изучению. Черно-белое изображение сохраняется в электронном виде или в видеоформате, который может быть получен путем подключения видеокамеры к трубке микроскопа. Изображения можно распечатать на лазерном принтере.
Задачей любого количественного анализа структуры является оценка определенных характерных свойств, например размер зерен, распределение зерен, количество и распределение осаждений и т.д. Оценка выполняется прямо под микроскопом или по микроснимкам (фотографиям, которые выполняются под микроскопом), или по сохраненным данным в электронном виде. Измерения выполняются вручную или при помощи автоматических или полуавтоматических устройств. Ручные расчеты или измерения могут быть выполнены на малом диапазоне, однако иногда такие методы незаменимы, например при оценке однородности поверхностных слоев – оксидов или покрытий. Такие анализы, как определение размера зерна, требуют сравнения с данными стандартных таблиц (например, ASTM, Dedenchs и Kostron). Полуавтоматические или автоматические системы применяются, если требуется повышенная точность измерений или статистических данных. Изображение оптического или электронного микроскопа трансформируется в электронный сигнал (цифровой формат), например, при помощи телевизионной камеры. Яркость и форма структурных свойств анализируются на необходимом диапазоне. Различные компании предлагают оборудование и программное обеспечения для проведения анализов. Производительность зависит от точности и скорости измерений.
Испытания на микротвердость проводятся при помощи алмазной пирамиды, которая устанавливается на объектив микроскопа. Насечки выполняются для определенных нагрузок в определенных точках микроструктуры. Размер насечек измеряется при помощи микроскопа. При помощи новейших технологий можно определить твердость по глубине насечки. Испытания на микротвердость проводятся для определения твердости интерметаллических фаз, вкраплений (> 10 mn), сегрегаций, зон, которые подвергаются тепловому воздействию, оксидных пленок, которые образуются при помощи различных технологий, и т.д.
Загрузка ...