> Техника, страница 86 > Травление шлифов
Травление шлифов
Травление шлифов, обработка поверхности шлифов к-той в целях выявления их макроструктуры (смотрите) и микроструктуры (смотрите). Для этого приготовленный шлиф обезжиривается ом и погружается в реактив. Применяя соответствующий реактив, можно выявить отдельные кристаллические составляющие сплава, причем выявляются или граница между отдельными зернами (кристаллами), или же отдельные кристаллиты окрашиваются в различные цвета, или же наконец на кристаллитах вытравливаются т. н. фигуры Т., в зависимости от ориентации кристалла. Для Т. металлографических шлифов применяются жидкие реактивы, разделяющиеся по химич. составу на три группы: 1) кислотные реактивы (не медные), реактивы, подобные по действию кислотным, 2) щелочные реактивы и 3) медные реактивы. При Т. употребляющимися в настоящее время реактивами шлифа сплава, состоящего из двух или нескольких фаз, различных по своей электрохимической природе, поверхность шлифа подвергается б. или м. интенсивному действию со стороны жидкости, причем механизм действия реактива состоит из двух явлений: а) электролитического растворения участков поверхности, связанного с функционированием микрогальванич. элементов, составленных из разнородных фаз и ионизированной жидкости—электролита; б) окисления нек-рых участков поверхности шлифа, вследствие чего они оказываются окрашенными в определенный цвет. Для определения неметаллич. включений в стали шлиф тщательно шлифуется, чтобы сохранились хрупкие включения, и увеличенное изображение его проектируется на матовое стекло микроскопа при ярком белом свете, без применения светофильтров.
Реактивы для Т. различных металлов и сплавов.
Травящий реак- Условия Результаты тив и его состав травления действия
1. Азотная к-та и этиловый : HNO3—1 с,мз C.^HsOH—100 см“
2. Реактив Ижевского. Пикриновая к-та и этиловый :
C6H2(NOa)3OH-4
3, С2Н6ОН—100 см3 3. Реактив Курбатова (А)
HNO3-5 см3 Амиловый -95 СМ3
4. Реактив Курбатова (В) Амиловый —1 ч. Метиловый —1ч. Этиловый —1 ч.
ΗΝ03 в уксусном ангидриде—4% (2)
5. Соляная к-та и этилов. :
НС1 (уд. вес 1.19)- Ю смз СсН50Н-90 см3
6. Перекись водорода и едкий натр:
3% Н* О 2—20 cJVf.3 10% NaOH—20cat3
7. Реактив Яце-
вича
Железосинерод. калий и едкий натр:
10% KaFe(CN)6—
20 cj t3
10% NaOH—Ю смз
8. Пикрат натрия (щелочной):
С6На(ОН)2—2 з 25%-ный ВОДН. раствор NaOH— 98 см3
9. Реактив Шил линга
Слабый раствор ΗΝ03 в смеси безводного мети-! лов. а и нит^ робензола
10. Реактив Ми-
I rakami
I K3Fe(CN)6—10 ! КОН—10 з
I н20 —ю см3
11. Водный рэст-I вор 2% НС1 (уд. вес 1,19)
На поверхности шлифа наносят капли реактива; продолжит. Т. от 15 ск. до о мин.
Продолжит. Т. от 10 ск. до неск. мин.
Те же, что и для обычного реактива с ΗΝ03
Перед употреблением смешивают (1) и (2)
Быстродействующий реактив;продолжительность Т. 15—30 ск.
Реактив применяют кипящим. Продолжительность травления от 5 до 15 ск.
Про долж ите явность Т. от 4 до 10 ск.
Применяют кипящим; продолжит. Т. от 5 до Зо мин.
Применяют в холодном состоянии. Вследствие полной безводности этого реактива ржавление шлифа не имеет места В холоди, состоянии продолжит. Т. 10—12 мин., кипящий травит быстрее
Применяют при нагрев, до 75°. Продолжительность травтения 5—Ю мин.
Выявляет микроструктуру Fe — С-сплавов
Выявляет микроструктуру Fe—С-сплавов
Окрашивает тро-остит и троосто-сорбит в темно-корич. цвет, не i окрашивая мартенсита и аустенита, то есть особенно резко и отчетливо выявляет микростр. закал, стали По сравн. с другими реактивами отличается весьма пониженной интенсивностью растворения, благодаря чему выявляет структуру высокой степени дисперсности подобно троос-титу
Более резко и отчетливо выявляет иглы мартенсита в закал, стали
Выявляет структуру быстрореж. сталей; окрашивает в темный цвет карбиды W и Мо
Этот реактив действует аналогично вышеуказанному реактиву
Сетку и круп, выделения цементита, входящего в состав перлита, выявляет весьма слабо или вовсе не выгвляет при кратковр. действии; окрашивает цементит, также Fe2W; Fe2W2C и тому подобное.
Более тонко выявляет самые мелкие включения карбидов Fe3C
Выявляет хром, j и вольфрам, кар-j биды. Реактив ! не пригоден для Т.чугуна, углеродистой и Сг— Ni стали Выявляет7 структуру нержавеющей стали
Травящий реактив и его состав
Условия травления
12. Хлорное железо и соляная к-та
FeCl—5 з НС1 —5 см3 Н^О —100 см3
13. 1-й раствор: овым йодный раствор 110, 2-й раствор: 4%-ная пикриновая к-та (2)
14. Водные растворы соляной к-ты (начиная от 6%)
15. Реактив Фри НС1 (уд. в 1,19)—
. 40 см3 Н20 30 см3 С2Н50Н—25 см“ СиС12—5 з
16. Реактив dHuart
Дистиллир. Н20—
100 CM3
Конц. НС1—100см3 Хромов, к-та в крист—40 г ШС12 безводный— 16 г
17. Реактив Vilell’a
3 ч. глицер. 1 2 ч. HF > (1) 1 ч. HNO3 7%HF+27%HN03водн. (2)
18. Пикрат нат рия
19. Реактив Гей-на
8%-ный раствор двухлористо-ам-миачн. меди в воде
20. 4%-ный раствор медного купороса
21. 10%-ная дву-хлористо-а миллиметровиач-ная медь(1), насыщенный на холоду водный раствор пикриновой к-ты (2)
22. Реактив Обернеффера
С2Н5ОН— 5J0 см3 Н20—500 см3 SnCl2— 5 з C11CI2— 1 з FeCl 3—20 з НС 1—50 смз
Продолжит. Т. несколько ск.
Применяют двойное Т., сначала в течение 2о мин. раствором (1), затем в течение 0,5—1 мин. раствором (2)
Ватой, смоченной реактивом, протирают желаемую поверхн. шлифа; удаление окислов йодной тинктурой При легком нагревании растворяют ШС12 в НС1. после охлаждения до-бавл. хромовую к-ту. Продолжит. Т. от нескольких ск. до 1 мин.
Продолжит. Т. 5—30 СК.
Применяют в нагретом состоянии
Результаты действия
Шлиф погружают в раствор на 30—60 ск. Осевшая на поверхн. шлифа медь очищается ватой под проточи, водой
Те же, что и для реакт. Гейна
Реактив применяют в равных пропорциях растворов (1) и (2). Шлиф погружают в раствор на IV2—5 мин. На поверхность шлифа наносят капли реактива. Продолжит. Т. 45—90 ск.
Выявляет структуру аустенитных никелевых и хромистых сталей
Выявляет более отчетливо микроструктуру кремнистой стали
Выявляет поверхн. кристаллитов чистой меди
Выявляет струк-туру меди и ее сплавов, микроструктуру чугу-нов
Выявляет отчетливо микроструктуру мягкой стали, чугуна, меди и ее сплавов; дефекты, как то: усадочн. раковины, сегрегации S и Р, трещины и линии скольжения в мягких сталях Выявляет кристаллиты дур-алюминия
Выявляет первичную структуру, причем оси дендритов, более бедные углеродом остаю гея неокрашенными, а междуосные пространства окрашиваются в темный цвет Выявляет дендритную структуру, распределение Р и S и дефекты (ликвация зональная, ликвация местная. неметаллич. включения, пористость, внут-рен. трещины) По действию аналогичен с реактивом Гейна Выявляет денд-риты и ликва-ционные места
Выявляет волокнистое строение, дендритную структуру и дефекты металла, ликвации зональную и местную, усадочную рыхлость. Сегрегации и прочие места, содержащие фосфор, окрашивает тем меньше, чем больше в них
Травящий реактив и его состав
23. Реактир Ле-шателье СиС12 —10 г MgCl2 ·— to г НС1 —20 см“
Н20 —180 сантиметров з
С2Н5ОН—1 000 см3
24. Соляная к-та (техническая): водный раствор НС1 (1 : 1)
25. Серная к-та (техническая):
водный раствор 25% H2S04
26. Реактив Кеш-
нена
НС1 —500 см3 H2S04— 70 смз Н20 —180 смз
27. Реактив для Т. нитриров.
шлифов: Н20—100 смз CuS04—1,25 г CuCl2—2,50 г MgCl2—10 г НС1—2,0 смз С2Н5ОН—до 1 000 смз
28. Серная проба по Бауману
Для взятия проб используют контрастную бромосеребряную фотографии. бумагу и 10%-ный водный раствор серной кислоты (уд. вес 1,84)
Условия травления
Предназнач. для испытания поверхность заготовки или детали гладко обрабатывают тупым резцом; при обработке на станка х или вручную крупнозерн. бумагой № 4 в целях обезжире-ния и удаления грязи поверхность протирается бензином. После этого нарез.на куски (по разм. испытуем, поверхности) и вымоч. в растворе H2S04 бумага накладывается на испыг. поверхность. По истеч. 3 мин. бумага снимается, хорошо промывается в течение 15 мин. и фик-сир. раствором гипосульфита ок. 15 мин., снова промывается и сушится, как обычные фото-1 снимки. Все опе-I рации производятся на свету
Результаты действия
Выявляет ликвации S и Р
Продолжит. Т. 1‘/2— 3 мин. Повторность реакций устанавливается практически, то есть до проявления отчетливой макроструктуры (и ликвации) Применяют в нагретом состоянии (70°)
Продолжит. Т. в холоди, состоянии 24 ч.
Применяют при нагревании до 65 Продолжит. Т. от 30 мин. до 2 ч.
Продолжит. Т. 10 ск. феррита. Феррит окрашивается в наиболее темный цвет, перлит остается све глым Выявляет макроструктуру, распределение Р, ликвации местную, зональную, волокнистое строение
Выявляет волокнистое строение, дефек гы металла, ликвацию зональную, ликвацию местную, усадочную рыхлость, пористость Выявляет рельефное отличие частей плотных и частей пористых металла Выявляет первичную структуру, волокнист, строение, дефекты металла, внутренние трещины, ликвацию зональную, ликвацию местную, неметаллические включения, уса-дочн. рыхлость, разъедание (пористость) Определяет азо-тиров. слой нитрирован. сталей I
Условия травления
Результаты действия
Выявляет структуру трансформ, и динамного железа
Травящий реактив и его состав
29. Азотная к-та и этилов. :
8%-ный овой раствор HN03
30. Персульфат аммония:
10%-ный раствор (NH4)S208 в воде
31. 3%-ный раствор FeCl3 в Ю%
НС1
32. Аммиачный 8%-ный раствор
СиС12
33. 0,5%-ный раствор HF в воде
31. Растворы плавиковой кислоты (10— 20%)
Выявляет структуру медных сплавов
Выявляет структуру сплавов латуни и цинка Действует аналогично предыдущему
Выявляет структуру цветных сплавов
! Выявляет стр^ к-I туру алюминие-! вых сплавов
В таблице приводится перечень общеупотребительных реактивов для Т. различных металлов и их сплавов.
Лит.: Евангулов М. и Вологдин С.,
Металлография, 1905; Сахаров и Рыбинский, Методика механических испытаний металлов, «Тр>ды Научно-технич. комитета НКПС», М., 1930, вып. 68; О д и н г И., Прочность металлов, М.—Л., 1932; М и н-кевич Н., Дефекты высокосортной стали, М., 1928; «Вестник металлопромышленности», Москва, 1925—31; «ЖРМО», 1912—28; «Промстандарт», М., 141; «Hutte», Снравочн. книга для металлургов, М.—Л., 1927; S au-V e и г A., The Metallography a. Heat Treatment of Iron a. Steel, N. Y., 1926; Gui 1 let L. etPorteyin A., Precis de metallographie et de macrographie, Paris, 1924; Handbook ASST, Cleveland, Ohio, 1927; «Revue de M6-tallurgie», Paris, 1929, 6, p. 300; «St. u. E.», 1916—20; «Army Ordnance», Wsh., 1931, February; «Kruppsche Monatshefte», Essen, 1930, p.265, 1926, p. 67. И. Зудин.