Металографія

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- пʼютер. про­грам, ви­значаючи роз­міри мікро­структур. складових, їхній обʼєм. вміст, параметри форми тощо, наводять від­повід­ні статист. дані. Остан. часом зʼявилася 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