Способ выявления макроструктуры пластичных металлов и их сплавов Советский патент 1991 года по МПК G01N1/28 G01N1/32 

Изобретение относится к металлографии алюминия, меди и их сплавов и может быть использовано в литейном, прокатном и машиностроительном производстве, а также в научных исследованиях для выявления зеренной структуры фаз и дефектов изделий без применения химического травления.

. Цель изобретения - снижение трудоемкости и улучшение условий труда.

П р.и м е р. Выявление макроструктуры

меди марки М 2 .

Торцовую поверхность вырезанного образца из катаной цилиндрической заготовки диаметром 80 мм из меди марки М 2 п редва- рительно подвергали черновой обработке фрезерованием торцовой фрезерной головкой по режимам, принятым для обработки меди, до шероховатости Рэ 6,3 мкм. После этого осуществляли чистовую лезвийную обработку без снятия стружки, включающую нарезание эквидистантных канавок од- нозубой фрезой с радиусом вращения рабочей части инструмента 110 мм. Частота

00 41

вращения фрезы 800 об/мин, шаг нарезаемых эквидистантных канавок 0,085 мм, глубина канавок 0,18 мм. Применяли инструмент с рабочей частью из твердого сплава В К8 со следую щей геометрией (обозначения углов по ГОСТ 25762-83):

p 60°;pi 90°; у 10°; a ai 7°,

А - 40°,

В результате такой обработки на торцовой поверхности образца была выявлена макроструктура. Время, затраченное на операцию выявления макроструктуры образца площадью 50 см , составило 30 с.

Предлагаемым способом была выявлена также макроструктура алюминиевого сплава марки АЛ4 и отожженной латуни марки Л63, время выявления соответственно составило 19 и 27 с, что значительно меньше по сравнению с выявлением макроструктуры при использовании химического травления. Согласно предлагаемому способу замена травления лезвийной обработкой без снятия стружки позволяет сократить количество операций и затраты времени, значительно уменьшить долю ручного труда и упростить способ исключить токсичное влияние агрессивных сред, исключить необходимость удаления и переработки отходов. Снижение трудоемкости достигается также за счет обеспечения возможности выявления макроструктуры материала без вырезки образцов даже при значительных габаритах заготовок (прокат, литье и др.), доступных для обработки на металлорежущих станках, Способ может быть реализован как на универсальном, так и на специальном металлорежущем оборудовании по схеме фрезерования, строгания либс точения.

При лезвийной обработке без снятия стружки происходит подрезание поверхно- чстногослоя образца главной режущей кромкой и отгибка подрезанного поверхностного слоя передней поверхностью инструмента с шагом, не превышающим половины наименьшего размера зерна обрабатываемого материала. Окончательная величина отгибки подрезанного слоя

определяется двумя составляющими: геометрией рабочей части инструмента и величину упругого последействия в зоне отгибки. Для изотропного материала обе составляющие окончательной величины отгибки являются постоянными, поэтому подрезаемые поверхностные слои являются прямолинейными (в общем случае совпадают с траекторией движения инструмента).

После нарезания канавок на материале, имеющем зернистую структуру и различные фазы, в силу различия физико-механических свойств материала (а следовательно, и изменения величины упругого последействия)

происходит локальное изменение окончательной величины отгибки подрезанного слоя при пересечении границы зерна и фазы. Совокупность локальных изменений изгибов на границах позволяет выявить

очертания зерен. Из-за различия физико- механических свойств разных фаз материала происходит также выявление фаз. Размер и конфигурация зерен, а также наличие фаз на поверхности исследуемого образца можно контролировать как визуально, в том числе с использованием оптических средств, так и фиксировать, например, фотографированием.

30

Формула изобретения

Способ выявления макроструктуры пластичных металлов и их сплавов, включающий вырезку образца, черновую и чистовую

механическую обработку поверхности образца и выявление границ зерен, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и улучшения условий труда, операции чистовой механической обработки и выявления границ зерен выполняют одновременно посредством лезвийной обработки поверхности образца без снятия стружки, включающей нарезание эквидистантных канавок путем последовательного

подрезания поверхностного слоя образца главной режущей кромкой и его отгибку передней гтоверхностью-инструмента с шагом, не превышающим половины наименьшего размера зерна обрабатываемого материэла.

Изобретение относится к способам выявления макроструктуры пластичных металлов и их сплавов и может быть использовано в литейном, прокатном и машиностроительном производстве, а также в научных иссле- дованиях для выявления зеренной структуры, фаз и дефектов изделий без применения химического травления. Целью изобретения является снижение трудоемкости и улучшение условий труда, что достигается тем, что операции чистовой механической обработки и выявления границ зерен выполняют одновременно Способ выявления макроструктуры пластичных металлов и их сплавов включает вырезку образца, черновую и чистовую обработку посредством лезвийной обработки поверхности образца без снятия стружки, включающей нарезание эквидистантных канавок путем последовательного подрезания поверхностного слоя образца главной режущей кромкой и его отгибку передней поверхностью инструмента с шагом, не превышающим половины наименьшего размера зерна обрабатываемого материала. С помощью предлагаемого способа выявлена макроструктура меди, обожженной латуни марки Л 63 и алюминиевого сплава марки АЛ4. Время выявления макроструктуры составляло не более 30 с.