Металографія

Визначення і загальна характеристика

МЕТАЛОГРА́ФІЯ  — розділ металознавства, що вивчає структуру металів і сплавів, зокрема морфологію та розміри фазових складових, шляхом отримання й аналізу їхніх збільшених зображень. Кінц. задачею металогр. дослідж. є встановлення впливу особливостей структури й фазового складу металевих матеріалів на їхні фіз.-мех. характеристики. Здійснюючи такі дослідж., використовують методи оптич. та електрон. мікроскопій, інформацію щодо структури матеріалів доповнюють рентґенів. методами. Зображення мікроструктури під час проведення металогр. дослідж. найчастіше отримують з використанням шліфов. поверхонь метал. зразків. Методика виготовлення металогр. шліфів включає обробку поверхні металів і сплавів абразив. матеріалами для зняття поверхн. шару й отримання шліфов. перерізу (шліфування проводиться поетапно з поступовим зменшенням дисперсності абразив. частинок), після чого полірують зразки мех. (алмазні пасти, суспензії частинок Al₂O₃, SiC тощо) або електроліт. шляхом. Отримані поліров. поверхні досліджують методами оптич. мікроскопії при збільшеннях до бл. 1 тис. разів і не більше 1,5–2 тис. разів із застосуванням імерсій. середо­вищ (обмеження обумовлене дифракцією світл. хвиль) та сканувал. електрон. мікроскопії, що дозволяє отримувати якісні зображення при збільшеннях до 100 тис. разів і більше на спеціально підготовл. зразках. Під час проведення оптич. дослідж. для виявлення таких мікроструктур. особливостей, як границі зерен, морфологія фазових складових, сторонні включення, поліров. поверхні піддають травленню розчинами кислот, склад яких визначається типом досліджув. металу, що забезпечує появу рельєфу на поліров. поверхнях і відповід. оптич. контрасту завдяки різній відбивал. здатності структур. складових. Отримання оптич. зображень в поляризов. світлі використовують для створення необхід. контрасту на нетравл. поверхнях. Сканувал. електронна мікроскопія дозволяє досліджувати як мікроструктуру шліфов. поверхонь, так і особливості рельєфу, утвор. на поверхнях руйнування (фрактографія). Методику мікрорентґеноспектрал. аналізу широко використовують в електронно-мікроскоп. дослідж. для отримання інформації щодо хім. складу окремих мікроструктур. і фазових складових та розподілу легувал. елементів і домішок в матеріалі. Для проведення металогр. дослідж. методами трансміс. (просвічуючої) електрон. мікроскопії виготовляють метал. фольги завтовшки бл. 0,1 мм, товщину яких надалі зменшують електроліт. поліруванням або бомбардуванням іонними пучками до отримання достатньо тонких шарів матеріалу, через які здатний проникати пучок електронів, створюючи електронно-мікроскоп. зображення структури. Металогр. зображення, одержані різними методами, чисельно аналізують за допомогою ком- п’ютер. програм, визначаючи розміри мікроструктур. складових, їхній об’єм. вміст, параметри форми тощо, наводять відповідні статист. дані. Остан. часом з’явилася неруйнівна методика рентґенів. стереометалографії, що дозволяє будувати 3D зображення мікроструктур. складових з високою розділ. здатністю при дослідж. досить товстих шарів металів і сплавів завдяки високій проникаючій здатності рентґенів. випромінювання.

Завантажити статтю