Способ изготовления образца для металлографических исследований

Способ изготовления образца для металлографических исследований

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Сеез Севетскнк

Сецмапнстичесиив

Республик (i ц 3900836

К АВАРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (5l)M. Кл.

601 f4 1/28 (22) Заявлено 13.10.81 (21) 3345211/23-26 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Гесудэрстаевей кеювтвт

CCCP

II0 Aojl3w юеаретеаий. и етарнтий (53) УДК543. .053(088.8) Опубликовано 28.02.83. Бюллетень ¹ О

Дата опубликования описания 28.02.83

В. А. Бойко и Г. LL Жарко,.,„ т г. /

Р т

I..

Краматорский научно-.исследователвжщЪ и -проектно- технологический институт машиностроенйя =-:. (72) Авторы изобретения (73) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБРАЗЦА

ДЛЯ МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Изобретение относится к металлографии и может быть использовано для изготовления микрошлифов при определении толщины упрочняюших и защитных покрытий на материалах, а также контроля качества химико-термической обработки, з нанесения покрытий и излучения процессов, протекающих в поверхностном слое металлических изделий.

Известен способ изготовления образцов для металлографических исследований, 1в включающий вырезку (или отрезку) куска металла, имеющего плошадь основания около 12 12 мм или диаметр 12 мм и высоту 10 мм, шлифовку с полировкой на шлифовально-полировальном металлографическом станке и травление $1) .

При таком способе изготовления у образца края сошлифовываются в большей степени, чем середина, в результате чего край образца„где как раз находится упрочненный или защитный слой, под микроскопом выявляется нечетко, граница между упрочненным слоем и основным, 2 металлом размазывается, микротвер« дость на таком наклонном участке невозможно измерить с требуемой точностью.

При толщине упрочненных слоев в нес-. колько микрон и даже долей миллиметра на изготовленном таким способом образце практически невозможно изучить строение поверхностного слоя вследствие неизбежного "заваливания краев. Это заваливание является результатом того, что согласно известному способу изготовления образец шлифуется и полируется на специальном станке путем прижа тия его к абразиву вручную. Кроме того, заваливание является результатом биения диска шлифовального круга, а также отсутствия плотного прилегания шлифовальной бумаги к диску шлифовального круга.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления образца. для металлографических исследований, включающий нанесение упрочненного слоя на исследуемую поверхность с последую3 10008 М 4 шим шлифованием, полированием и травлением исследуемой поверхности. При изготовлении образца таким способом края его заваливаются" в меньшей степени, что несколько облегчает изучение строения поверхностного слоя и определение его микротвердости или упрочненного слоя (покрытия) (21: .

Однако состояние и сопротивление истиранию наждачной бумагой материалов 19 образца и пластин зажима различные, При шлифовке образец и пластины зажи,ма истираются неравномерно и, как правило, происходит некоторый завал" краев пластин зажима, а вместе с ними и краев 1S ооразца. Невыгодно применение зажимов, таккак они быстро уменьшаются в размерах при заточке и шлифовке вместе с образцом, что приводит к значительному расходу стали и затрат труда на их изготовление. Наконец, в щели между образцом и пластинами зажима забивается абразив или грязь от шлифовальных и полировальных кругов, что замедляет процесс изготовления и затрудняет получе- ние качественной полированной поверхности образца. При травлении растворами кислот последняя попадает в щели между образцом и пластинами зажима, а затем долгое время выделяется, что приводит к порче образца.

Извлечение же образца из зажима не допускается в связи с необходимостью многократных переполировок образца после очередного травления для более

35 качественного выявления границы упрочненного слоя и строения как слоя, так и переходной зоны.

11ель изобретения - снижение трудоемкости изготовления образца с одновре40 менным повышением эффективности исследования.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления образца для металлографических -исследова45 ний, включающему нанесение упрочненного слоя на исследуемую поверхность с последующим шлифованием, полированием и травлением исследуемой поверхности, перед нанесением упрочненного слоя на исследуемую поверхность наносят риску глубиной, превышающей толщину упрочненного слоя.

Риску (канавку) желательно выполнять глубиной на 3-5 мм больше предполагаемой толщины упрочне нного слоя или покрытия. При меньшей глубине рис«а может быть удалена при снятии упрочненного слоя и зачистке образца при выравнивании поверхности под микрошлиф.

Глубина риски выше предлагаемой нецелесообразна в связи с увеличением трудоемкости ее изготовления. Ширина риски может быть примерно 1-2 мм. При ширине ее менее 1 мм затрудняется изготовление и очистка от забиваюшейся в нее при шлифовке-полировке грязи.

При ширине риски более 2-3 мм начинает проявляться явление "эаваливания" краев.

Способ осуществляют следующим образом.

Отрезают заготовку, выполняют риску на исследуемой поверхности, термообрабатывают заготовку, шлифуют, полируют, а затем травят.

Пример. Из стали У8 отрезают заготовку размером 12 12 мм, высотой 15 мм. На торце заготовки, где предполагается делать микрошлиф, прорезают наждачным кругом толщиной 2 мм риску глубиной 3 мм.

Полученный образец загружают в контейнер с деталями и карбидом бора. Контейнер герметиэируют, загружают в печь, нагревают до 950-980 С, выдерживают о

6 ч, выключают печь и выгружают контейнер из печи. После охлаждения образец извлекают из контейнера. Со стороны канавки с образца снимают слой металла толщиной 1 мм, затем это место отшлифовывают и отполировывают для получения микрошлифа.

Благодаря риске поверхность микрошлифа такого образца имеет края в центральной части, которые при шлифовке не заваливаются. При выполнении в образце риски на шлифуемой поверхности получается микрошлиф с высококачественным ровным краем в своем центре, что позволяет весьма точно, качественно и надежно определить толщину, измерить микротвердость упрочненного слоя, а также без затруднений исследовать микроструктуру упрочненного слоя и переходной зоны.

Способ изготовления образца позволяет

I повысить качество микрошлифа и благодаря этому — точность определения толшины упрочненного слоя, микротверпости и ,микроструктуры его.

Предлагаемый способ снижает трудоемкость изготовления микрошлифов благодаря устранению необходимости многократных перешлифовок и переполировок для устранения заваливания краев и исключения необходимости изготовпения зажимов. Кроме того, исключается нео65 1000836 6 ходимость механической обработки боко- щий нанесение упрочненного слоя на исвой поверхности образцов, так как об- следуемую поверхность с последующими ласть металлографического исследования шлифованием, полированием и травленипереносится в расположение посередине ем исследуемой поверхности, о т л и - образца края риски, где отсутствуют, 5 ч а ю шийся тем, что, с целью сниобезуглероживание и другие поверхност-- жения трудоемкости изготовления образные дефекты. ца с одновременным повышением эффекf

В результате применения способа. из- тивности исследования, перед нанесением готовления .образцов для,металлографичес- упрочненного слоя на исследуемую поверхких исследований снижаются расходы по- о ность наносят риску глубиной, превыщаюлосовой стали на зажимы и шлифовально- щей толщину упрочненного слоя. полировальных материалов..

Предлагаемый способ изготовления Источники информации, образцов прост в осуществлении, обеспе- принятые во внимание при экспертизе чивает высокое качество металлографичес >> ких, дюрометрических и .метрологических 1. Болховетинов Н. Ф. и др. Атлас исследований и контроля упрочненного микро- и макроструктур металлов и спласлоя (покрытия) . вов, N., Машгиз, 1959, с. 4.

Формула изобретения 2. Самохоцкий А, И. и др. ЛабораторСпособ изготовления образца для ме- >О ные работы по металловедению. М., Маш . таллографических исследований, включаю- гиз, 1959, с. 23.

Составитель Л. Негипоренко

Редактор С. Пекарь Техред М.Тenep Корректор C. Шекмар

Заказ 1367/43 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул, Проектная, 4