Способ изготовления металлографических шлифов

Способ изготовления металлографических шлифов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКИХ ШЛИФОВ,- преимущест- . венно из сталей с твердым покрытием, включающий механическое полирование шлифов в обойме с заливкой быстротвердеющими расплавами или органическими композициями, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изготовления и исключения выкрашивания микрошлифов, шлифы устанавливают в расходуемую керамическую обойму, содержащую микроабразивные компоненты, причем поверхность шлифа находится ниже края обоймы, и проводят полирование с использованием абразива расходуемой керамической обоймы. J 2. Способ ПОП.1, отличающийся тем, что в качестве расходуемой керамической обоймы применя ют высокотемпературную алюмонитрилбо | ную керамику. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Н °

РЕСПУБЛИН

„„Su„„1073604 А

3(я) 0 01 Л 1 28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Г)О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧЯРЫТИЙ (21) 3527482/22-02 (22) 24.12.82 (46) 15.02.84. Бюл.9 6 (72) А.Н.Тарасов и Е.Б.Голубева (53) 620.182.25:669.15(088.8) (56) 1. Киллинг И. Микрошлифы, как их изготавливать и о чем они говорят.—

"Практика", 1981, 9 11, с.200-202.

2. Богомолова Н.A. Практическая металлургия. М., "Высшая школа", 1982, с.20.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 834433, кл.а 01 N 1/00, 1979. (54)(57) 1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКИХ ШЛИФОВ; преимущественно иэ сталей с твердым покрытием, включающий механическое полирование шлифов в обойме с заливкой быстротвердеющими расплавами или органическими композициями, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения качества изготовления и исключения выкрашивания микрсхалифов, шлифы устанавливают в расходуемую керамическую обойму, содержащую микроабразивные компоненты, причем поверхность шлифа находится ниже края обоймы, и проводят полирование с использованием абразива расходуемой керамической обоймы.. 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что в качестве расходуемой керамической обоймы применяют высокотемпературную алюмонитридбо Я ную керамику.

1073604

Изобретение относится к металлографическому анализу структуры и свойств металлов и сплавов, в частности к изготовлению микрошлифов сталей и сплавов после ионного азотиронания, комплексного накуумного или гаэофазового нанесения покрытий иэ нитридон титана, циркония и других элементов на конструкционные детали и инструмент с. целью повышения их эксплуатационных характеристик.

Известен способ изготовления микрошлифов с повышенными требованиями к качеству поверхности при исследовании специальных сталей и сплавов, предусматривающий дополнительное по- .5 лирование образцов, закрепленных в органической быстротвердеющей смеси, с применением при полировании мелких супералмазных паст зернистостью до 0,25 мкм. Такое полирование чередуют с полированием с введением водной взвеси дисперсной окиси алюминия или магния в воде (11.

Однако при изготовлении и анализе шлифов с тонкими твердыми диффуэион" ными слоями на пластичных, мягких

cталях и сплавах вследствие неодина-, кового съема металла при полировании слоя и сердцевины происходит частичное выкрашивание и скол слоя по периметру образца. Велика трудоемкость изготовления шлифов на операции окончательного шлифования и полирования.

Известны также способы иэготонления и полирования микрошлифов по известным схемам с механическим закре- 35 плением и заливкой образцов легкоплавкими сплавами металлов и другими композициями 323.

Укаэанные способы также характе ризуются указанными недостатками, 40 что ограничинает их применение.

Известен способ изготовления шлифов для металлографического анализа, включающий предварительное и окончательное полирование после шлифования 45 вначале всей, а затем части исследуемой поверхности. При этом притирка и полирование исследуемой поверхности .проводится вручную íà специальных притирах из стекла или чугуна в присутствии алмазной пасты, талька и других материалов (3).

Недостатками данного способа являются ограниченная возможность изготовления шлифов иэ нержавеющих сталей, жаропрочных сплавов, высокая трудоемкость притирки, особенно для образцов малых сечений. Так, образцы микрокапилляров диаметром 0,2-0,6 мм иэ пластичных материалов обычно деформируются, плоскость шлифа нарушается, выкрашинается тонкий диффуэион. .ный слой. Аналогичные результаты получаются при полировании нержавеющих аустенитных сталей с твердым нитрйдным слоем глубиной 5-10 мкм. При исследовании порошковых материалов с карбидным и карбонитридным поверхностйым слоем полирование по известному способу неэффективно, особенно для тонколеэвийного инструмента при анализе глубины и микротнердости слоя.

Целью изобретения является повышение качества изготовления и исключение выкрашивания микрошлифов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления металлографических шлифов, преимущественно из сталей с твердым покрытием, включающему механическое полирование шлифов в обойме с заливкой быстротвердеющими расплавами или органическими композициями, шлифы устанавливают в расходуемую керамическую обойму, содержащую микроабразивные компоненты, причем поверхность шлифа находится ниже края обоймы, и проводят полирование с использованием абразива расходуемой керамической обоймы.

В качестве расходуемой керамической обоймы применяют высокотемпературнув алюмонитридборную керамику.

В процессе полирования по предлагаемому способу вначале происходит поступление первых порций микроабраэивных частиц на полироночный войлочный круг, а после снятия 10-20 мкм происходит одновременное полирование поверхности микрошлифа и поступлдние новых порций абразива н зону полирования. При перемещении шлифа по радиусу круга в зону полирования каждый раз по кратчайшему пути поступают частицы шлифующего материала с устаноночной обоймы. Дополнительное смачинание водой обеспечивает процесс мокрого полирования частицами, меньшими чем супералмаэная паста.

Возможно одновременное полирование мягкого основного материала и тончайшего твердого слоя без образования рисок, мельчайших выкрашинаний. В случае определенного более высокого соотношения прочности -и вязкости слоя и сердцевины, требующего введения иных полирующих составов или одновременного использования нескольких полирующих компонентов, полиронание ведется сразу несколькими абразивами, в том числе абразивом обоймы.

Механизм полирования абразивом обоймы, содержащей микрочастицы нитрида бора и алюмонитрида бора, когда материал обоймы представляет собой керамику марки АВН, отличается от характера полирования с введением полирующих абразивных компонентов в известных способах. Как следствие, исключается заваливание края шлифа и количество повреждений тонкого поверхностного слоя, повышается качес1073604

Составитель Л.Шевелева

Редактор M.Ïåòðoâà Техред И,Асталош Корректор р.макаренко

Заказ 316/39 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобРетений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 тво и снижается трудоемкость изготовления шлифа.

Пример 1. Цилиндрические образцы-свидетели для контроля качества и глубины слоя нитрида тита,на, полученного вакуумно-ионным осаждением на установке зпн-3 при обработке инструмента из порсйаковой стали Р6М5, обрабатывают предлагаемым способом. После заточки на мягком круге об(азец устанавливают для окончательного полирования в керамическую обойму из керамики ASH. Край обоймы выше анализируемого края металла на 50 мкм. Полирование проводят на станке СПМВ-2 на круге с покрытием иэ сукна при скорости вращения круга 360 об/мин с введением на круг дистиллированной воды. Образцы сравнения шлифуют и полируют из" вестным способом с применением на стадии полирования взвеси окиси хрома в воде. !

Шлифы на всех стадиях полирования контролируют визуально с применением микроскопа МБС-2,. а металлографический анализ слоя проводят на микроскопе NHN-8 при увеличении 100500 крат.

При полировании по предлагаемому способу получают шлиф с покрытием из нитрида титана микротвердостью

2400-2500 кгс/мм . Слой глубиной 812 мкм практически одинаковый по всему периметру, не имеет завалов и выкрашиваний. Длительность полирования сократилась в 1,8 раза;

Пример 2. Упоры иэ стали

12ХВН10Т после нанесения в вакуумно10 ионизированной установке слоя титана (10-12 мкм), затем слоя нитрида титана (5 мкм) полируют предлагаемым способом, закрепляя шлиф в керамичФ"кой обойме. Край шлифа на, 15 100 мкм ниже края расходуемой обоймы из керамики АБН. Микрошлиф изготовлен в 1,6 раза быстрее, чем по известному способу полирования. Исключено отслоение и скол слоя от менее прочной пластичной основы, не наблюдается выкрашивание тонких кромок шлифа.

Таким образом, предлагаемый спо соб позволяет эффективно, с высоким качеством полировать шлифы малых раз>5 меров иэ различных сталей и сплавов с тонкими высокопрочными, твердыми и специальными покрытиями при значительном (в 1,5-2,0 pasa) снижении трудоемкости полирования.