Виявлення ліквації фосфору
Ліквацію фосфору в сталі виявляють травленням макрошліфу в реактиві Гейна складу: 85 г хлорної міді СиСl2, 53 г хлористого амонію NH4Cl в 1000 см3 води.
Для виявлення ліквації необхідно:
1. Відшліфовану поверхню зразка протерти ватою, змоченою в спирті.
2. Зразок занурити в реактив і витримати в ньому 2–3 хв. Під час витримки відбувається обмінна реакція зразка в реактиві, залізо розчиняється у реактиві й витискає з розчину мідь, що осідає на поверхні зразка, утворюючи крихкий шар міді.
3. Після витримки зразок вийняти з реактиву. Вся поверхня зразка вкрита міддю.
4. Струменем води змити з поверхні шар міді і протерти макрошліф мокрою ватою.
5. Просушити зразок.
Більш темні, тобто глибоко протравлені ділянки - це місця, що збагачені фосфором, отже, чим більше в залізі фосфору, тим швидше воно розчиняється, світлі ділянки – місця з меншим вмістом фосфору, темніші зони збагачені фосфором.
6. Замалювати отриману макроструктуру і дати характеристику ліквації фосфору.
Таким самим реактивом вивчають дефекти зварного шва, волокнистість сталі.
Виявлення будови ливарної сталі
Будову ливарної сталі (дендритна структура) виявляють травленням відшліфованого зразка в 15–ти процентному водному розчині персульфату амонію.
Для виявлення дендритної структури необхідно наступне.
1. Відшліфовану поверхню зразку протерти ватою, змоченою в спирті.
2. У водяну баню розмістити фарфорову чашку, налити в неї реактив і нагріти до 80–90 °С.
3. Зразок за допомогою щипців занурити в гарячий реактив і витримати в ньому протягом 5–10 хв.
4. Після витримки в реактиві зразок вийняти з реактиву.
5. Зразок промити водою і просушити.
6. Замалювати і дати характеристику виявленої мікроструктури.
Виявлення дефектів зварного шва та волокнистості сталі
Для виявлення дефектів зварного шва виконується глибоке травлення відшліфованого зразка водним розчином соляної кислоти (50 см3 НСL 50 см3 води).
Роботу виконувати таким чином:
1. Відшліфовану поверхню зразка протерти ватою, змоченою в спирті.
2. Зразок занурити в гарячий реактив (60–70 °С) і витримати в ньому 40–45 хв.
3. Після витримки зразок промити водою, а потім 10–15 процентним розчином азотної кислоти просушити.
4. Замалювати отриману макроструктуру і дати характеристику виявлених дефектів. При глибокому травленні розчином кислоти високої концентрації відбувається розтравлення дефектів, які порушують суцільність металу, вони стають видимими неозброєним оком.
Волокнистість сталі виявляють за цією ж методикою.
При виявленні дефектів зварювального шва поверхня макрошліфа в зоні шва матиме підвищену протравленість. Зона термічного впливу, що прилягає до зварного шва, буде більш протравленою (темнішою) (рис. 6).
Порядок виконання роботи
1. Виявити ліквацію сірки і фосфору; будову ливарної сталі; дефекти зварного шва.
2. Замалювати і дати характеристику виявленим макроструктурам.
3. Скласти звіт про роботу.
Рис. 6. Макроструктура поверхні: а – зварного шва; б – шестерні
Складання звіту
Звіт про роботу повинен містити такі дані:
1. Мета роботи.
2. Порядок виконання роботи.
3. Рисунки макроструктур з коротким описом методики виявлення та характеристикою неоднорідності сірки і фосфору, дефектів зварного шва, будови ливарної сталі та волокнистості.
Контрольні питання
1. Що називають макроструктурним аналізом?
2. Які основні методи макроструктурного аналізу і які дефекти можна виявити?
3. Що таке метод Баурмана?
4. Як визначити ліквацію фосфору в сталі?
5. Що називають міжзерним зламом?
6. Що таке транскристалічний злам?
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3