ГЛАВА СЕДЬМАЯ
БЕЗОБРАЗЦОВЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТРУКТУРНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ И ФАЗОВОГО АНАЛИЗА СТАЛИ
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРУКТУРНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ
На электростанциях СССР микроструктуру труб паропроводов и коллекторов, барабанов и корпусных деталей турбин контролируют с помощью переносных микроскопов или методом оттисков. В настоящее время для контроля микроструктуры широко применяются переносные микроскопы ММУ-1 и ММУ-3 отечественною производства.
Наличие съемных предметных столиков позволяет устанавливать микроскопы на трубах почти любого диаметра.
Рис. 7-1. Общий вид переносного микроскопа ММУ-1.
1— основание микроскопа; 2 — плавающий предметный столик; 3 — винт для закрепления столика; 4 — колонка; 5 — корпус микроскопа; 6— маховичок микроподачи; 7 — маховичок грубой фокусировки; 8 — тубус; 9 — окулярная насадка; 10— патрон с лампочкой; 11— винт для закрепления патрона; 12 — центрирующий винт патрона; 13 — рамка; 14 — ручка для выключения полупрозрачной пластинки; 15 — винт хомутика; 16 — стопорный винт; 17 — хомутик.
Микроскоп крепится на трубопроводах с помощью цепного приспособления. Для фотографирования микроструктуры на подвижной части корпуса микроскопа укрепляют соединительное кольцо с фотокамерой «Зенит-Е». Изображение микроструктуры можно фотографировать также с помощью микронасадок с камерами 6,5X9 см (МФН-1) и 9X12 см (МФН-2) или с пленочной камерой 24x36 мм (МФН-3). На рис. 7-1 показан внешний вид микроскопа ММУ-1.
Исследованию микроструктуры металла с помощью переносных микроскопов присущ ряд недостатков, из которых наиболее существенными являются невозможность исследования в труднодоступных местах, невозможность исследования при больших увеличениях. Поэтому на электростанциях широко используют метод исследования структуры металла с помощью реплик, т. е. методом оттисков. Технология снятия оттиска подробно рассмотрена в [48]. В данном случае под микроскопом рассматривается не сам объект, а его копия или оттиск, снятый с его поверхности.
Рис. 7-2. Схема получения оттисков дли металлографического исследования.
а — донесение растворителя на материал оттиска: б — набухание натерт та оттиска; в — прижатие материала к шлифу; г — выдержка оттиске на шлейфе до испарения растворителя; д — отделение оттиска от шлифа.
Исследование и фотографирование структуры, полученной на оттиске, можно производить при любом увеличении на металлографических микроскопах. При бережном обращении и хранении оттиск не портится и его можно использовать многократно.
Для получения оттисков наиболее широко применяется полистирол, который дает более качественное изображение микроструктуры по сравнению с другими материалами (рентгеновской пленкой, лентой для магнитной записи). Микроструктура, наблюдаемая под микроскопом на шлифе, и микроструктура оттиска на полистироле практически не отличаются друг от друга, что позволяет рекомендовать этот метод для практического использования.
Схема получения оттиска показана на рис. 7-2. Блочный полистирол нарезают кубиками со стороной 15 — 20 мм. На контактную сторону полистирола кисточкой наносят бензол, который выдерживается на воздухе в течение 3—5 с. В это время полистирол растворяется и набухает. Не рекомендуется слишком обильно смачивать полистирол, так как при этом размягчается большое количество полистирола и поверхность оттиска получается неровной. Смоченную бензолом сторону полистирола осторожно прижимают к шлифу на 8—10 с. В таком положении кубик полистирола оставляют на 1,5—2 ч. За это время полистирол затвердевает, и готовый оттиск снимают с исследуемой поверхности.
Оттиск нужно снимать осторожно, так как контактная поверхность кубика полистирола может еще некоторое время сохранять пластичность. Через 15—20 мин после снятия полистирол полностью затвердевает и становится устойчивым против механических воздействий. Для получения более отчетливого изображения структуры можно производить напыление оттисков. Учитывая склонность полистирола к самопроизвольному растрескиванию, рекомендуется термически обрабатывать полистирол перед применением: нагрев до 65—85°С, выдержка 2—3 ч. охлаждение с печью.
