Способ контроля микроструктуры металла с помощью оптических средств Советский патент 1989 года по МПК G01N1/32 

1

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для контроля состояния крупногабаритной и толстостенной аппаратуры химического и нефтехимического производства путем исследования микроструктуры металлов.

Цель изобретения - повышение информативности и сокращение времени.

Пример 1. Анализируют состояние металла колонны, изготовленной из горячекатаной листовой стали марки Ст. 20. Толщина проката 30 мм. Подготовку образцов проводят при температуре окружающей среды 10°С, влажности 50%.

Сначала на колонне в исследуемой области приготовляют косой шлиф. Угол наклона поверхности шлифовки составляет

2°. Его выбирают из расчета обеспечения величины углубления шлифа, равной 1 мм, что соответствует минусовому отклонению по толщине стального листа. При этом размеры подготовленного металлографического шлифа составляют 30x30 мм. Поверхность шлифа условно делят на три полосы шириной 10 мм, расположенные параллельно направлению наклона шлифа. Затем проводят химическое травление поочередно каждой полосы 4%-ным раствором HNOs в этиловом спирте. Травление осуществляют путем протирания полосы ватным тампоном, смоченным реактивом, с фиксированием времени начала травления.

Травление первой полосы проводят до момента потери шлифом металлического

4 1

ОЭ GO 4 Ю

блеска (т.е. до начала равномерного потускнения поверхности). В данном случае это время составляет с. После этого полосу промывают водой, спиртом, тщательно просушивают и закрывают фильтровальной бумагой. Вторую полосу подвергают воздействию травителя в течение времени с. Затем повторяют операции промывки и просушки. Третью полосу подвергают наиболее глубокому травлению в течение времени с, после чего ее также промывают и просушивают.

После химического травления на каждую полосу накладывают по кубику полистирола размером 10X30. Предварительно полистирол смачивают органическим растворителем (бензолом). Через 1,5-2 ч готовый набор, состоящий из трех реплик, исследуют под микроскопом.

Из этого набора реплик две, соответствующие более глубокому травлению в течение с и с, оказались хорошего качества. Они с высокой степенью достоверности воспроизводят феррит- но-перлитную структуру горячекатаной стали марки Ст. 20, позволяет оценить величину зерна, соответствующую в данном случае баллу по ГОСТ 5639-82. Расположение реплик в плоскости косого шлифа позволяет наблюдать изменение микроструктуры металла по сечению и оценить степень обезуглероживания поверхностного слоя.

Пример 2. Исследуют микроструктуру нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т.

Подготовку образцов проводят при температуре окружающей среды 25°С, влажности 50%. Углу наклона шлифа 3°. Поверхность косого шлифа разделяют на три полосы. Время обработки первой полосы

0

5

составляет 40 с, второй - 60 с и третьей - 120 с.

Реплика с металла, подвергавшегося глубокому травлению в течение 120 с с высокой точностью воспроизводит аустенитную структуру нержавеющей стали с двойниками по телу зерна, со строчечными выделениями феррита, позволяет оценить величину зерна, соответствующую 4-5 баллу по шкале 3 ГОСТ 5639-82. Полученная с первой полосы реплика позволяет наблюдать коррозионную трещину, распространяющуюся вглубь металла, и оценить ее величину.

Таким образом, предлагаемый способ контроля микроструктуры металла с помощью оптических средств позволяет получать реплики требуемого качеств при одноразовом травлении без переполировок, как в случае известного способа, что сокращает время исследования и дает возможность более полно оценить изменение микроструктуры металла по сечению исследуемого объекта.

Формула изобретения

0

Способ контроля микроструктуры металла с помощью оптических средств, включающий приготовление металлографического шлифа по сечению металла, химическое травление его поверхности, снятие полисти- рольных реплик и исследование их под микроскопом, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности и сокращения времени, шлиф выполняют косым, химическое травление проводят рядом полос, параллельных направлению сечения металла, с увеличением длительности травления каждой последующей полосы в 1,5-2 раза.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для контроля состояния крупногабаритной и толстостенной аппаратуры химического и нефтехимического производства путем исследования микроструктуры металла. Цель изобретения - повышение информативности и сокращение времени. Анализируют состояние металла колонны, изготовленной из горячекатаной листовой стали марки ст20. Толщина проката 30 мм. Для проведения исследования на колонне готовят косой шлиф с углом поверхности шлифовки 2°. Полученный шлиф условно делят на 3 полосы, расположенные параллельно направлению наклона шлифа. Затем проводят химическое травление каждой полосы, причем первую травят до момента потери металлического блеска (τ₁=10C), а время травления каждой последующей полосы в 1,5-2 раза больше, чем предыдущей. После травления на каждую из полос накладывают по кубику полистирола, смоченного бензолом, выдерживают 1,5-2 ч и исследуют полистирольные реплики под микроскопом. Применение способа позволяет контролировать микроструктуру за счет получения качественных реплик с одного шлифа без переполировок последнего, что значительно сокращает время осуществления способа и повышает информативность способа.