Макроанализ изломов

Непосредственно по виду излома можно установить характер разрушения металлического изделия, которое может быть хруп­ким, вязким, смешанным или усталостным.

Хрупкий излом довольно ровный, блестящий. Обычно в хруп­ком изломе можно видеть форму и размер зерен металла, т.к. излом происходит без значительной деформации и зерна при раз­рушении металла не искажаются (рис. 1.1, а). Излом может проис­ходить как по границам зерен (межкристаллический), так и по зернам металла (транскристаллический).

а б в

Рис. I. I. Внешний вид изломов металла:

а - хрупкий; б - вязкий; в – усталостный

Вязкий излом имеет волокнистое строение. Форма и размер зерен металла при вязком изломе сильно искажены, т.к.  разру­шение в этом случае сопровождается значительной пластической деформацией (рис. 1.1, б).

Усталостный излом (рис. 1.1, в) всегда имеет две зоны разру­шения: усталостную, с мелкозернистым, фарфоровидным, часто ступенчато- слоистым строением, иногда с отдельными участками блестящей, как бы шлифованой поверхности, и зону вязкого или хрупкого, в зависимости от строения и свойств металла, окон­чательного разрушения (долома).

В изломах можно увидеть дефекты, которые способствовали разрушению изделия, например флокены, трещины, раковины, инородные включения.

Макроанализ шлифов

При анализе макрошлифов выявляются структурная и химическая неоднородность металла, волокнистое строение деформированного металла, дендритное строение литого металла, качество сварного соединения, а также выявляются дефекты, нарушающие сплошность строения металла.

Выявление ликвации серы

Для выявления характера распределения серы по сечению де­тали применяют метод Баумана. Последовательность эксперимента:

а) микрошлифы протирают ватой, смоченной спиртом, и ' кладут на стол шлифованной поверхностью вверх;

б) лист бромсеребряной фотобумаги вымачивают на свету в течение 5 мин в 5% - ном водном растворе серной кисло­ты, удаляют избыток раствора (капли) с помощью фильтровальной бумаги, накладывают эмульсионной стороной на микрошлиф и, приглаживая сверху рукой, удаляют образовавшиеся пузыри, вы­держивают на макрошлифе в течение 3-4 мин и осторожно сни­мают с него;

в) полученный отпечаток промывают в воде, фиксируют в 25% - ном водном растворе гипосульфита, снова промывают в воде и просушивают.

Полученные на фотобумаге участки коричневого цвета ука­зывают на места, обогащенные серой (скопления сульфидов). Ес­ли фотобумага имеет равномерную окраску, то, следовательно, сера распределена равномерно.

Появление темно-коричневых пятен на фотоотпечатке объяс­няется тем, что сначала между серной кислотой, впитанной в фотобумагу, и включениями MnS и FeS, в виде которых сера на­ходится в стали, происходит следующая реакция:

FeS + H2SO4 = FeSO4 = H2S↑,

MnS + H₂SO₄ = MnSO₄ = H₂S↑,

Образующийся сероводород действует на бромистое серебро эмульсионного слоя, в результате получается сернистое сереб­ро, имеющее темно-коричневый цвет:

2AgBr + H₂S = MnSO₄ + 2НВг.

Выявление ликвации фосфора

Ликвацию фосфора в стали выявляют травлением шлифованного образца в реактиве состава: 85 г хлорной меди, 53 г хлористого аммония в 1000 см³ воды Образец помещают в реактив шлифованной поверхностью вверх. После выдержи около 3 мин вся поверхность образца должна быть покрыта медью, т.к. железо переходит в раствор, вытесняя из него медь. Слой меди нуж­но смыть с поверхности макрошлифа и просушить его.

Более темные, т. е. глубоко протравленные участки - это места, обогащенные фосфором, т.к. чем больше в железе фосфо­ра, тем быстрее оно переходит в раствор.