Методы исследования структуры материалов

МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОННО-МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Научно исследовательская лаборатория технического центра ООО «Веско» проводит работы по исследованию структуры металлов , включающие в себя комплекс подготовки и анализ структуры — электронная микроскопия.

Изготовление образцов

• Включает в себя комплекс операций для приготовления шлифов исследуемого металла для последующего анализа. Основные операции подготовки образца это разрезка металла, запрессовка металла в компаунд, шлифовка и полировка образцов, очистка ультразвуком, а также электролитическое и химическое травление металла.
• Пробоподготовка ведется на современном оборудовании с высокой степенью автоматизации, что позволяет повысить качество предоставляемых образцов вместе с тем сократив временные затраты на их изготовление.
• Оборудование позволяет проводить резку, шлифовку, полировку и травление материалов различной твердости, а также образцов самой сложной геометрической формы и размеров.

Металлографические исследования

Методику металлографического исследования (контроля) основного металла и сварных соединений, выполненных сваркой плавлением из низкоуглеродистых, низколегированных среднелегированных, высоколегированных и двухслойных сталей, а также цветных металлов (меди, алюминия, серебра, титана) при изготовлении сосудов и аппаратов, предназначенных для работы в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и газовой отраслях промышленности.

С целью выявления возможных внутренних дефектов (трещин, непроваров, пор и др.), а также участков металла со структурой, отрицательно влияющей на служебные свойства, сварные соединения подвергают металлографическому контролю, состоящему из макро- и микроструктурного анализов.

Образцы (шлифы) для макро- и микроисследований должны быть вырезаны из контрольных сварных соединений поперек шва на расстоянии 20 - 30 мм от начала или конца шва во избежание контроля участков с неустановившимся режимом сварки.

Контролируемая поверхность макрошлифа должна включать сечение шва, зону термического влияния с прилегающими к ней участками основного металла, не находившимися под термическим воздействием сварки, а также подкладное кольцо, если оно применялось при сварке и не подлежало удалению

Макроскопический и микроскопический анализ, в том числе анализ изломов сварных соединений

Макроструктурным анализом (или макроанализом) называется метод исследования строения металлов и сплавов невооруженным глазом или через лупу и бинокулярный микроскоп при увеличении до 30-40 раз.

Макроанализ излома позволяет обнаружить усадочную рыхлость, газовые пузыри, пустоты, трещины, неметаллические включения и другие дефекты в литом состоянии или после обработки давлением, или в сварных швах.

Глубокое травление применяется главным образом для макроанализа слитков и проката. В качестве реактива для конструкционных сталей чаще всего используется 50 %-й водный раствор соляной кислоты. Травление производится при 60-80 °С в течение 15-30 мин. После травления макрошлифы промывают водой, нейтрализуют 10-15 %-м раствором кальцинированной соды и сушат. Реактивы глубокого травления действуют неодинаково на отдельные участки металла. На участках с более развитой и активной поверхностью (поры, раковины, трещины), а также не однородных по составу и структуре вследствие ликвации, макрошлифы имеют избирательно протравленную поверхность (обычно более темную). Кроме того, отдельные участки металла могут иметь значительные остаточные напряжения. Глубокое травление позволяет выявлять Рисунок 2 - Флокены: а) в изломе; б) выявленные травлением макрошлифов а б 10 и эти опасные (с низкими механическими свойствами) зоны.

ГОСТ на поковку

НИЛ технического центра «Веско» выполняет исследования поковки на качество и соблюдение требований ГОСТ. Мы используем инновационное дефектологическое оборудование, которое позволяет определить наличие отклонений прежде, чем продукция будет отправлена закупщикам. Соответствие поковки установленным нормативам ГОСТ – важный момент в производственном процессе. Если, вне зависимости от технологии изготовления металлоизделий, были выявлены дефекты, то такая продукция может повлечь за собой неправильную работу деталей и узлов, и даже их разрушения.

Испытания металлоизделий

Прежде всего осуществляется визуальный осмотр заготовок, при этом можно обнаружить различные виды брака:

• вмятины;
• расколы;
• трещины;
• нажимы.

Такие недостатки видны после окончания процесса ковки болванки, так как находятся на поверхности. Внутренние дефекты невооружённым глазом определить невозможно, поэтом используют метод травления для удаления окалины. Кроме того, применяется лупа, чтобы разглядеть самые мелкие трещины. Если заготовка имеет значительные габариты (массой до нескольких тонн), сотрудники НИЛ «Веско» пользуются ультразвуковой аппаратурой. Таким образом удаётся обнаружить микроскопические повреждения.

Правильный подход к проведению обследований металлоизделий позволяет обеспечивать должное качество продукта и поставлять клиентам лучшие поковки, минимизируя брак.

Ещё одним методом определения соответствия изделий ГОСТам на поковку служит определение размеров и состава металла заявленным в технической документации.Для определения размеров используются измерительные приборы и чертежи.Несмотря на то, что поковка представляет собой лишь копию конечного продукта и обладает размерами, превышающими готовую деталь, специалисты обращают внимание на то, чтобы габариты болванки не были меньше требуемых. Если заготовка имеет негабаритные (малые) размеры, она уходит в брак и подвергается переплавке.

Состав металла также исследуется в процессе испытаний, для этого берут пробу из припусков, которые предусмотрены на каждой болванке. Образцы изучаются в лаборатории на предмет максимально допустимой нагрузки, прочности на разрыв и т. д. Исследованию подлежат участки, которые должны испытывать наибольшую нагрузку, когда из заготовки будет выпущена деталь.