Оптическая металлография

1.

Оптическая металлография
Подготовил: проф. кафедры
термообработки и физики
металлов ИММт УрФУ,
д.т.н. М. Л. Лобанов
Екатеринбург, 2017

2.

Цели и задачи оптической
металлографии (х50-х1000 (х1500))
1. Подготовка и отбор
образцов для проведения
более глубоких
(фундаментальных)
исследований.
2. Аттестационной контроль.
3. Установление причин возникновения
дефектов (в том числе для рекламационной
деятельности).

3.

Необходимые составляющие для
проведения адекватного
металлографического анализа
1. Качественная подготовка
металлографического шлифа.
2. Правильное проведение обработки
поверхности шлифа.
3. Правильная настройка микроскопа.
4. Наличие у исследователя
правильных представлений об объекте
исследования: заранее иметь ответ на
вопрос – а что, собственно, Вы хотите
увидеть?

4.

Оборудование для пробоподготовки

5.

Структурная наследственность
Наблюдаемая структура является как
следствием
последней
обработки
материала, так и следствием всей
технологии
производства
материала
(выплавка, разливка, горячая деформация,
холодные деформации, термообработки,
механические воздействия).

6.

Нетравленый шлиф.
«Чистые» материалы

7.

«Чистые» материалы. Неметаллические
включения: сульфиды - MeS, нитриды –MeN,
карбонитриды Me(CxN1-x), оксиды - MexOy
(силикаты, корунды, алюмосиликаты,
шпинели)

8.

Нетравленый шлиф.
«Чистые» материалы

9.

«Чистые» материалы. Неметаллические включения:
сульфиды – MeS, нитриды – MeN, карбонитриды
Me(CxN1-x), оксиды – MexOy (силикаты, корунды,
алюмосиликаты, шпинели)

10.

«Чистые» материалы. Неметаллические включения.
Металлографические методики идентификации и анализа

11.

«Чистые» материалы. Неметаллические
включения. ГОСТы

12.

Однофазные сплавы

13.

Однофазные сплавы Литая
структура. Дендриды

14.

Однофазные сплавы

15.

Однофазные сплавы. Зеренная структура.
Низкоуглеродистая сталь. Феррит

16.

Однофазные сплавы. Разнообразие зеренных
структур

17.

Однофазные сплавы. Разнообразие зеренных
структур
Разнозернистость
Разнозернистость
после горячей
прокатки
Разнозернистость
связанная с вторичной
рекристаллизацией
Различная ориентация
зерен

18.

Однофазные сплавы. Межзеренные границы
Различное состояние границ зерен
Повышенная изрезанность границ зерен после

19.

Однофазные сплавы. Межзеренные границы
Различное состояние границ зерен по примесям
Повышенная изрезанность границ зерен после
термомеханической обработки

20.

Однофазные сплавы

21.

Однофазные сплавы. Аустенит – ГЦК решетка.
Межкристаллитные границы. Двойники отжига
(рекристаллизации)

22.

Однофазные сплавы. Зеренная
структура. ГОСТы

23.

Однофазные сплавы

24.

Однофазные сплавы. Мезоструктура
деформации. Межкристаллитные
границы. Двойники деформации

25.

Однофазные сплавы. Мезоструктура деформации
Деформированный монокристалл (110)[001] технического
сплава Fe-3%Si

26.

Однофазные сплавы. Мезоструктура деформации.
Деформационные и переходные полосы. Линии
Чернова-Людерса
Деформированный монокристалл (110)[001] технического
сплава Fe-3%Si

27.

Однофазные сплавы. Мезоструктура деформации

28.

Однофазные сплавы. Мезоструктура деформации.
Взаимодействие деформационных полос с
двойниками

29.

Однофазные сплавы. Мезоструктура деформации.

30.

Однофазные сплавы. Мезоструктура деформации.
Полосы сдвига
Взаимодействие полос сдвига с деформационными
двойниками

31.

Однофазные сплавы

32.

Однофазные сплавы. Ориентационная микроскопия.
Фигуры травления. Дислокации. Малоугловые границы

33.

Однофазные сплавы. Ориентационная
микроскопия. Фигуры травления
Схема развития фигур
травления. Грани 1 и 3
имеют меньшую
поверхностную энергию, чем грани 2 и 4
Стандартный
стереографический
треугольник, на
который нанесен вид
фигур травления,
ограненных
плоскостями: куба
{100}; куба {100} и
ромбического
додекаэдра {110}

34.

Однофазные сплавы. Ориентационная
микроскопия. Фигуры травления

35.

Однофазные сплавы. Мезоструктура деформации.
Малоугловые границы. Дислокации
Сплав на основе Al после горячей прокатки
монокристаллы технического
сплава Fe-3%Si, Т = 840 С

36.

Однофазные сплавы

37.

Однофазные сплавы. Плоскости
скольжения дислокаций
Монокристаллы технического сплава Fe-3%Si после лазерной
обработки поверхности

38.

Однофазные сплавы. Ориентационная
микроскопия. Магнитная металлография
Виды порошковых фигур на плоскостях кристаллитов
электротехнической изотропной стали

39.

Многофазные сплавы. Литая структура.

40.

Многофазные сплавы с нонвариантным
превращением. Литая структура.

41.

Многофазные структуры. Оптическая
металлография сталей и чугунов

42.

Многофазные материалы. Углеродистые стали

43.

Многофазные материалы. Углеродистые стали

44.

Многофазные материалы. Углеродистые
стали. ГОСТы

45.

Многофазные материалы. Углеродистые
стали

46.

Многофазные материалы. Углеродистые
стали. Отжиг на зернистый цементит

47.

Многофазные материалы. Углеродистые
стали. Отжиг на зернистый цементит. ГОСТы

48.

Многофазные материалы. Углеродистые
стали

49.

Многофазные материалы. Углеродистые стали.
Сдвиговые превращения. Видманштеттова
структура. Бейнит. Мартенсит

50.

Многофазные материалы

51.

Многофазные материалы. Сдвиговые
превращения. Мартенсит в титановых сплавах

52.

Многофазные материалы

53.

Многофазные материалы. Сдвиговые
превращения. Мартенсит в титановых сплавах

54.

Многофазные материалы. Сдвиговые
превращения. Мартенсит в титановых
сплавах

55.

Многофазные материалы

56.

Многофазные материалы. Структура белых чугунов

57.

Многофазные материалы

58.

Многофазные материалы. Структура
чугунов с различными формами графита

59.

Многофазные материалы. Структура
чугунов с различными формами
графита. ГОСТы

60.

Полосчатые структуры. ГОСТы

61.

Металлография диффузионных покрытий
Цементация
низкоуглеродистой стали
Цинкование
низкоуглеродистой
стали

62.

Металлография покрытий
Хромирование низкоуглеродистой
стали
Цинкование низкоуглеродистой
стали
Плазменное напыление Nb на
низкоуглеродистую сталь с
последующим отжигом
Плазменное
напыление

63.

Наблюдение за разрушением материала
Образование трещин по
границам зерен
Образование трещин по
деформационным двойникам

64.

Обобщенные параметры
металлографических структур
1. Световые-цветовые характеристики
(цвет; свет: обычный, косой,
поляризованный; прозрачность).
2. Относительные размеры.
3. Морфология (включая количественные
характеристики объектов: объемные доли,
длины, углы).

65.

Спасибо за внимание!