Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Научные исследования -> Металлография -> Микроскопы и образцы в металлографии -> Микроскопы и образцы в металлографии

Микроскопы и образцы в металлографии

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12 

Химическое полирование. Возникающий всегда при обработке резанием деформированный (искаженный) слой в некоторых случаях представляет серьезную помеху для исследования структуры, вследствие чего приходится применять другие способы обработки. При изготовлении образцов из монокристаллов и очень мягких материалов с низкой температурой рекристаллизации применяется химический способ обработки. Однако вследствие большой продолжительности обработки и других недостатков этот способ при изготовлении обычных образцов не применяется.

Травление в химическом растворе для контрастирования полированной поверхности образца также является процессом химического съема металла. Его воздействие селективно и определяется структурой материала. Чтобы ускорить удаление деформированного слоя в процессе изготовления образца на стадии доводки, при механическом полировании применяется одно- или многократное промежуточное травление. При этом удаляются слои материала в несколько десятых долей микрометра. Если бы с помощью химического травления с обработанной металлической поверхности удалялись слои большой толщины, то она была бы слишком шероховатой и непригодной для последующего микроскопического исследования структуры.

Однако искаженные при предварительном механическом выравнивании поверхностные слои можно удалять путем химического травления. Этот способ обработки образцов в металлографии получил название химического полирования, а в технологии — химического глянцевого полирования. Любая подвергнутая обработке резанием металлическая поверхность имеет зависящий от материала и способа обработки характерный профиль микронеровностей с соответствующим искаженным слоем. Путем специального химического травления можно преимущественно стравить вершины микронеровностей, благодаря чему происходит полирование микроскопических областей, которые при визуальном наблюдении имеют зеркальный блеск.

Аналогичный химической обработке механизм селективного травления профиля микронеровностей действует и при электрохимическом полировании. Отличие заключается в том, что при электрохимической реакции ток некоторой плотности, определяющий процесс, подается в систему извне через электрическую цепь, включающую анод, катод, источник напряжения и электролит, тогда как при химической реакции ток возникает между изменящимися в пространстве и во времени локальными элементами. Если считать, что оба процесса имеют электрохимическую природу, то из практических соображений все же следует проводить различие между химическим и электрохимическим (с внешним источником тока) травлением.

Химическое полирование для выглаживания поверхности образца в практической металлографии мало известно и применяется очень редко, хотя отличается простотой и не требует специальной аппаратуры. Для многочисленных групп материалов разработаны химические полировальные растворы. Их составы в большинстве случаев получены эмпирическим путем и запатентованы. Кинетика химических реакций не у всех материалов одинакова, вследствие чего пока еще нет общей теории селективного травления металлов, ориентированного на профиль микронеровностей.

Примером химического полирования является травление медных сплавов. Полировальный раствор, как следует из рис. 3.5, представляет смесь уксусного ангидрида, фосфорной и азотной кислот. Область полирующих растворов в концентрационном треугольнике при комнатной температуре относительно узкая. Шмид и Шпэн исходят из объяснения процесса полирования из двух наблюдений:

— на металлической поверхности образуется очень вязкая, прочно связанная с ней пленка жидкости;

— эффект полирования сильно зависит от содержания воды в полировальном растворе.

Веществом полирующего раствора, растворяющим металл, является азотистая кислота, первоначально низкой концентрации. Она обладает способностью растворять медь и другие металлы и при этом восстанавливается. Процесс растворения металла очень быстро прекратился бы, если бы азотистая кислота постоянно не образовывалась автокаталитическим путем из азотной кислоты. Поступающие в раствор ионы металла, вступая в реакцию с фосфорной кислотой, образуют растворимые сложные соли тяжелых металлов, которые еще больше повышают и без того высокую вязкость фосфорной кислоты и, кроме того, связывают воду. На металлической поверхности возникает высоковязкая пленка жидкости. В результате легкого движения ванны во впадинах профиля микронеровностей остается высоковязкая жидкость; на вершинах же микронеровностей она не задерживается и разбавляется полирующим раствором. Для постоянного образования азотистой кислоты необходимы условия реакции, которых нет во впадинах микронеровностей, следовательно, растворение металла здесь сильно замедляется. Катионы азотистой кислоты в результате диффузии преимущественно попадают на вершины микронеровностей и растворяют их.

При химическом полировании других металлических материалов в специальных полирующих растворах действуют другие механизмы реакций, которые, однако, также приводят к преимущественному травлению вершин микронеровностей. Металлические поверхности с грубым рельефом остаются после травления волнистыми. Очень гетерогенные материалы непригодны для химического полирования. Химическое полирование металлов, склонных к пассивации, затруднено.

Химико-механическое полирование. В зависимости от требований к образцу часто комбинируют методы обработки с различными принципами действия. Более высокие результаты достигаются за счет сужения области применения и необходимого освоения других переменных параметров процесса. Это относится, в частности, к химико-механическому и к химическому полированию, двум редко применяемым в металлографии способам обработки, которые, однако, порой позволяют получать очень хорошие результаты.

При химико-механическом полировании в полировальную суспензию намеренно вводится соответствую

щий реактив, и образец под нагрузкой движется по соответствующему носителю полирующего средства. Цель, с одной стороны, заключается в том, чтобы отполировать образцы с предварительно выглаженной поверхностью с высокой скоростью съема металла, с другой, — в случае склонных к сильному наклепу материалов — удалить имеющийся искаженный слой и не допустить образования нового. Химическое полирование проводится с целью выявления структуры при усиленном воздействии трения. При этом ткань пропитывается травильным раствором, и образец с легким нажимом проводится по ней вперед и назад.

О сложном механизме съема металла при обоих процессах пока известно немногое.

Известные случаи применения химико-механического полирования специальных материалов позволяют сделать выводы о том, что доля химического съема металла в результате его селективного травления превосходит долю механического съема. Главными составными частями реагентов являются окислители — кислоты, соли, основания, а также вода. Речь идет о целенаправленной реакции коррозии, которую можно объяснить на основе теории локальных элементов.

Локальные элементы — это граничащие друг с другом области микроскопических размеров в пределах поверхности образца, характеризующиеся различной интенсивностью растворения. Ими могут быть структурные составляющие разного состава, структуры или ориентации, области неоднородного наклепа, области разного покрытия твердыми, жидкими или газообразными веществами и др. Неблагородные (электрохимически) области растворяются. При этом возникают продукты реакции, которые либо переходят в раствор, либо выпадают в осадок, либо в газообразном виде покидают систему. В результате одновременного воздействия механического трения продукты реакции отводятся от места возникновения, от них отрываются сцепленные с ними газовые пузырьки, кислород воздуха переходит в раствор, покровные слои удаляются и благодаря этому устраняются поляризационные эффекты. Абразив постоянно активирует новые локальные аноды и результатом этого является усиленный съем металла. В отдельных случаях преобладает тот или иной из указанных механизмов и оказывает влияние на результат обработки. В каждом

случае необходимо взаимное согласование обоих механизмов сеема металла в соответствии с целью обработки.

Электрохимическое травление. Главным преимуществом электрохимического травления при изготовлении образцов является отсутствие неизбежных при обработке резанием деформированных слоев, искажающих структуру металла. В растворе электролита с металлического образца, являющегося анодом, под действием электрического тока снимается слой определенной толщины. Если необходимо выгладить или выровнять поверхность образца, то говорят об электрохимическом или анодном полировании. С помощью этого же способа можно полностью удалить наклепанный слой. Жаке первым отметил это преимущество и провел фундаментальные исследования по полированию металлографических образцов. Впоследствии экспериментальные исследования многочисленных систем металл — электролит привели к практическим результатам, но протекающие при этом процессы объяснялись противоречиво. Помимо электролитического полирования на этой основе с целью выявления структуры были разработаны анодное травление, которое зачастую можно осуществлять в том же электролите, и потенциостатическое травление. Для полноты обзора следует упомянуть электрохимическое утонение для ПЭМ и для изготовления иглообразных образцов для электронографии и ионной микроскопии.

При двухэлектродной схеме установки в специальном электролите находятся нерастворяющийся в нем катод и образец, являющийся анодом. Единственной желательной электродной реакцией в случае выглаживания является ориентирующееся на профиль поверхности образца селективное вытравливание вершин микронеровностей, а в случае травления — ориентирующееся на структуру селективное вытравливание границ или поверхности зерна по возможности одной фазы. Важными факторами, оказывающими влияние на процесс электрохимического травления, являются состав электролита, его температура и движение, вид и величина приложенного напряжения, тип внешних соединений, результирующая плотность тока, соотношение поверхностей анода и катода, расстояние между электродами, конфигурация электрического поля, а также тип материала, форма поверхности образца и ее состояние.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2011.06.28   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

16:59 Вентиляторный завод приглашает к сотрудничеству

14:41 Дизельные электростанции АД 150-Т400-РГ

14:41 Сварочные агрегаты АДД 2х2502, АДД 2х2502 П, АДД 2х2502 ПВГ

13:27 Труба ТФ 89х7 НД-2-2-20 2У1

13:25 Сварочные агрегаты адд 4004, адд 4004 вг и др

13:25 Сварочный генератор ГД 2х2503, генератор ГД 4004,

13:21 Труба б/ш г/д ТФ 89х8хНД-2-2-20 2У1

13:09 Продаем трубу б/у нкт 735,5

11:48 Предлагаем установку плазменного раскроя металла с ЧПУ.

11:03 Запчасти для станков, оснастка и узлы в сборе к 1К62, 16К20,

НОВОСТИ

26 Марта 2017 17:32
Снос моста экскаватором с гидромолотом

22 Марта 2017 14:08
Необычные строения из алюминия в Японии (17 фото)

20 Марта 2017 23:31
Станки и оборудование специалисты смогут выбрать на выставке Mashex Siberia

27 Марта 2017 17:39
Выпуск стали в СНГ за 2 месяца 2017 года вырос на 5,7%

27 Марта 2017 16:41
”СНПО” заключило контракт на поставку комплекта зубчатой пары для Уральской ГТЭС

27 Марта 2017 15:07
Китайский экспорт стальной катанки в феврале упал на 10,3%

27 Марта 2017 14:44
”Полиметалл” инвестирует $10 млн. в геологоразведку в Магаданской области

27 Марта 2017 14:03
”АЭМ-технологии” начали изготовление корпуса самого мощного в мире научного реактора МБИР

НОВЫЕ СТАТЬИ

Шаровые краны - основные виды и особенности

Распространенные марки стали для химического оборудования - сравнение и особенности

Высоколегированные жаропрочные стали для печного оборудования

Изготовление зубчатых колес и деталей по чертежам

Металлический штакетник и металлические решетки

Покупка картриджей в Москве – выгодное решение актуального вопроса

Пищевое оборудование из нержавеющих сталей

Лист нержавеющий холоднокатанный AISI 310S

Нержавеющий холоднокатанный и другие виды листового проката по AISI

Эффективность технологии ультразвуковой очистки поверхностей

Фурнитура и комплектующие для откатных ворот

Конструкция и особенности наиболее применяемых видов силовых трансформаторов

Основные виды натурального камня

Труба из нержавеющей стали: классификация и область применения

Разновидности труб из коррозионностойкой стали и их применение в бытовых и промышленных условиях

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Использование трубы нержавеющей 12Х18Н10Т в машиностроении и других остраслях

Труба нержавеющая 10Х17Н13М2Т в отраслях промышленности

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "РДМ" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.