Иванов (550688), страница 66
Текст из файла (страница 66)
На практике чаще всего пользуются увеличением в 100 — 500 раз. Электронные микроскопы, разрешающая способность которых в десятки раз выше, чем оптических, вследствие меньшей длины волны электронного излучения, позволяют исследовать микроструктуры с увеличением в 10 — 40 тыс, раз и более. Уже применяют микроскопы, на которых достигают увеличения в 500 тыс. раз. При этом можно вести исследования на уровне величин нескольких атомных радиусов (до 0,9 нм). Рис. 9.9. Макроструктура литых рабочих лопаток туобки ие пелееохроииикелевого сплава На рис. 9.7 приведена для примера микроструктура рабочего колеса турбокомпрессора дизельного двигателя из никельхромового жаропрочного сплава типа 1псо 717С, При увеличении в 100 ',раз (рис.
9.7, а) хорошо видны границы зерен сплава с цепочкой упроч- Рис. 9.7. Микроструктупа литого Рабочего колеса турбокоипуессора диаельиого двигателя ив сплава 1лсо 717С: а — Х 100: б — Х400 рнс. 0.8. Элвктронныо ннкроаототразнн шлнаов, вырвванных нв турбннных лопаток: л — сплав Аив-800 (0,08 и с); б — сплав Анв-800у (0.80 сх с), х5000 няющих мелких карбидов хрома.
При увеличении в 400 раз (рис. 9.7, б) выявлена основная упрочняющая интерметаллидная у'-фаза на основе соединения Мз(Т1, А1) и карбидная сетка по границам зерен. По границам зерен также располагаются карбиды титана (светлые включения). На рис. 9.8 приведены микроструктуры турбинных лопаток автомобильных двигателей из сплавов АНВ-300 и АНВ-ЗООУ, отличающихся различным содержанием углерода. Повышение содержания с 0,1 до 0,35 0() С позволило повысить жаропрочность сплава на 30 % при совместном интерметаллидном и карбидном упрочнении. На электронной микрофотографии отчетливо видно благоприятное измельчение интерметаллидной фазы с повышением концентрации углерода в сплаве.
Для болееточной расшифровки сплава по содержанию отдельных фаз, выявления их химического состава применяют рентгеноструктурный анализ. Он основан на свойстве строго определенных для данной фазы кристаллических решеток отражать под определенными углами) в зависимости от расположения кристаллических плоскостей, рентгеновские лучи.
Результат рентгеноструктурного анализа — характер отражения рентгеновских лучей от кристаллических плоскостей— фиксируется на фотопленке в виде дебаеграммы, на которой получаются изображения, аналогичные поверхностям, проведенным через группы атомов определенной кристаллической решетки. С помощью имеющихся формул и таблиц специалист идентифицирует кристаллическую решетку соединения металлической или интерметаллидной фазы.
Реактивы для травления образцов при исследованиях макро- и микроструктур приведены в специальной литературе по металло- графин, ~13 Контроль отливок на отсутствие трещин. Трещины в отливках иногда бывают исчезающе малыми, незаметными при визуальном контроле. При контроле внутренних дефектов рентгенопросвечиванием трещины также трудно выявить из-за большой массы просвечиваемого металла. Для выявления трещин в отливках используют специальные методы контроля: магнитный, люминесцентный и цветной дефектоскопии. Магнитный контроль применим для сталей н сплавов, обладающих магнитными свойствами.
Принцип магнитной дефектоскопии основан на том, что в намагниченной отливке трещины искажают магнитное поле и силовые линии концентрируются по границам трещин. Намагниченную с помощью магнитного дефектоскопа отливку погружают в суспензию с магнитным порошком, который концентрируется и удерживается на границах трещины, делая ее видимой. Для обнаружения трещин отливку намагничивают так, чтобы силовые линии магнитного поля пересекали дефект под прямым углом Поэтому для выявления поперечных трещин применяют намагничивание отливки продольным магнитным полем, а для выявления косо- расположенных трещин — циркулярное намагничивание. Для выявления трещин любого направления используют комбинированное намагничивание, Перед испытанием отливку обезжиривают.
Для обнаружения трещин на фоне отливки применяют чувствительные ферромагнитные черные порошки из магнитной окиси железа. Люминесцентный или флюоресцентный способ выявления дефектов применим ко всем материалам в тех случаях, когда дефекты выходят на поверхность, в том числе и для немагнитных сплавов. Флюоресцеиция — свойство вещества поглощать свет одной длины волны и превращать его в свет другой длины волны Для дефекто. скопин используют невидимый глазом ультрафиолетовый («чериыйз) свет, под действием которого флюоресцирующая жидкость ярко светится'.
Предварительно очищенные и обезжиренные отливки погружают иа 1Π— 20 мин в ванну с флкюресцирующей жидкостью. Под действием кацилляриых сил жидкость проникает в трещины илидругие дефекты. Излишек жидкости,'оставшейся иа поверхности отливки, смывают водой. В дефектах жидкость задерживается.
13атем «цроявляютз дефекты, для чего отливки опыляют порошком, адсорбирующим жидкость при выдержке 5 — 10 мии.,'Порошок ие флюоресцирует, ио способствует лучшему выявлению"дефектов.''1Покрывая поверх' ность отливки тонким ровным слоем, порошок.габит флюоресценцию жидкости, оставшейся частично не смытой с поверхности и тем самым уменьшает фон. В местах расположения дефектов порошок впитывает жидкость, вытягивает ее на поверхность. После этого отливки облучают ультрафиолетовым светом. Жидкость, вытянутая порошком на новерхность, флнюресцирует, обрисовывая дефекты в виде ярких, легко видимых глазом светящихся ливий. 010 Обычно используют флюоресцирующую жидкость состава: 85,7 «4 очищенной нефти, 9,3 % олеиновой кислоты и 5 Я триэтаноламина, Проявителем служат сухие тонкие порошки окиси магния, углекислого магния, мела, талька, пылевидного кварца.
В качестве источника ультрафиолетового излучения используют ртутно-кварцевые лампы ПРК-4 или ПРК-2 с приборами включения. Светофильтром для получения «черного света» служит увиолевое стекло. Это стекло пропускает ультрафиолетовый и близкий к нему фиолетовый участки спектра, остальная часть спектра стеклом задерживается. Сущность метода цветной дефектоскопии заключается в том, что отливку смазывают легкоподвижной краской, способной проникать в мельчайшие дефекты. Затем краску с поверхности смывают и отливку вновь смачивают другой краской — фоном, обладающей поглотительной способностью, На фоне из дефектов выступает ранее нанесенная краска, обозначая тем самым места расположения дефектов.
В состав легкоподвижной краски входит 10 г жирорастворимого темно-красного красителя «судан 117» на 1 л раствора, состоящего из масла МК-8 и бензола; поглощающая белая краска состоит из 700 см» коллодия,!00 см» ацетона, 200 см» бензола и 50 г густотертых цинковых белил на 1 л жидких составляющих, Отливки обезжиривают ацетоном, протирают чистой ветошью, просушивают в сушильном шкафу; затем их окунают в красную краску 2 — 3 раза с интервалом 2 — 3 мин. Можно наносить краску пульверизатором или кистью.
После выдержки (2 — 3 мин) красную краску с поверхности отливки снимают ветошью, смоченной смесью керосина и трансформаторного масла (70: 30). На отливку быстро (окунанием или кистью) наносят белую краску ровным тонким слоем. После подсушивания краски осматривают дефекты. Трещины выявляются четкими красными линиями на белом или розоватом фоне. Раковины и поры — красными точками. Более глубоким дефектам соответствует более яркая 'красная окраска. Прн цветной' дефектоскопнн 'необходимо работать о вытяжной вентиляцией' и соблюдать меры противопожарной безопасности, так как применяемые материалы токсичны и огнеопасды. Контроль вйутренннх дефектов в отливках, Внутренние дефекты отливок могут быть выявлены при просвечивании отливок рентгеновскими лучамн.
' Прохбдя через металл отливки, благодаря малой длине' волны (0,31 — 0,0006 нм) рентгеновские Лучи частично пронизывают металл; а частично отражаются многочисленными поверхностями мзталлических кристаллов, создавая рассеянное вторичное рентгеновское излучение. Интенсивность поглощения рентгеновских лучей металлом зависит от плотности элемента и от его места в периодической снстеме элементов Д.
И. Менделеева (от атомного номера).'Чем больше атомный 'номер просвечиваемого элемента, тем больше он поглощает рентгеновских лучей. Рентгеновские лучи также обладают свойством оказывать химическое действие, что используют в процессе дефектбскопии для получения рентгеновского снимка на фотографической е17 Рис. 9.9. Схема вросвечиваиии отлиаинг à — реитгеиовсиаа трубка; 9 — бленда; 3 — лучи; 4 — свницоваи диафрагма; 5— отливка; Е' — аагцнтные свинцовые листы; 7 — кассета с фатонленион пленке. Поглощенная энергия рентгеновских лучей вызывает появление «скрытого изобрження» вследствие изменений находящегося в эмульсии бромистого серебра и превращения его в металлическое. Наиболее распространен фо- тографический метод рентгенодефектоскопии (рис.
9.9), На пути рентгеновских лучей выходящих из фокуса анода рентгеновской трубки, устанавливают отливку, а за ней фотографическую пленку в кассете или черной светонепроницаемой бумаге, но хорошо проницаемой для рентгеновских лучей. Если на пути лучей встретятся пустоты в отливке (раковины, рыхлоты), то проекция этих мест на фотопленке будет более темной. Не только пустоты, но и ликвация в отливках, когда в общей металлической массе встречаются более или менее плотные участки с иным химическим составом, хорошо выявляются при рентгенодефектоскопин в виде более темных или более светлыхУучастков на негативе. Контрастность и четкость негативов важны для правильной оценки дефектов, Они зависят от длины волны рентгеновского излучения, величины рассеянного излучения, фокуса трубки, расстояния до пленки н применяемой фототехники.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
