6. Материаловедческое исследование химического состава и микроструктуры образца металлографического шлифа

Объект:

Металлографический шлиф материала неизвестного происхождения, предположительно, метеорита.

Образцы:

Образцы в виде металлографических шлифов материала неизвестного происхождения. По информации Заказчика материал является образцом метеорита.

Цель:

Определение химического состава и микроструктуры для установления природы происхождения материала.

Методика:

Химический и фазовый составы образцов определяли методами рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (ESCA), Оже-спектроскопии (AES), масс-спектроскопии вторичных ионов на электронном спектрометре ESCALAB MK2 английской фирмы VG. Микроструктуру образцов исследовали на растровом электронном микроскопе JSM35C японской фирмы JEOL.

Микроструктура различных участков образца (полированный травленый шлиф).

Выводы:

По своему химическому составу образец не может являться железным метеоритом, поскольку в его составе отсутствует никель и присутствуют шлаковые включения. Образец имеет металлургическую природу своего происхождения и может являться отходом металлургического производства.

7. Металлографическое исследование дефекта проката (круг 160 мм)

Объект:

Образец стали 40Х с видимым дефектом. Фрагмент неполного поперечного среза круга 160 мм (радиус 42 мм) с трещиной. Отбор пробы проводился Заказчиком. Участок центральной осевой зоны не был представлен полностью в данном фрагменте.

Цель:

Установить причину разрушения (появления дефекта) представленного образца.

Методика:

Исследование проб проводили на растровом электронном микроскопе JSM-35С (фирма JEOL, Япония) (при увеличениях до 3000 раз), снабженном твердотельным парным детектором и двухкристальным длиноволновым рентгеновским спектрометром.

Представленный фрагмент охлаждали жидким азотом и разрушали ударом при консольном нагружении. При этом обнажилась поверхность исходного дефекта и долом, возникший при низкотемпературном разрушении. Параллельно поверхности трещины вырезали образец толщиной около 5 мм. Для исследования структуры металла на этом образце изготавливали поперечный металлографический шлиф.

Химический состав стали исследовали методом атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно связанной плазмой в испытательном центре «МЕТАЛЛТЕСТ».

Выводы:

1. Сталь круг 160 мм 40Х по своему химическому составу соответствует ГОСТ 4543-71.
2. На стадии металлургического производства в результате недостаточной гомогенизации в осевой зоне изделия не была устранена ликвационная неоднородность, что привело к формированию участков со строчечными выделениями неметаллических включений 4 балла по ГОСТ 1778-70.
3. При горячей прокатке произошло растрескивание металла с появлением «горячих трещин» по границам зерен с сегрегационным обогащением по сере.
4. Вследствие нарушения режима отпуска стали и превышения температуры отпуска до 550°С, соответствующего интервалу развития отпускной хрупкости, существенно снизилась трещиностойкость стали.
5. Разрушение стали происходило последовательно на всех этапах металлургического производства от горячей прокатки, через стадию закалки и последующего отпуска.

8. Металловедческая экспертиза состава и микроструктуры стоматологического абразивного инструмента

Объект:

Абразивные насадки для стоматологического бора.

Цель:

Определение структуры, фазового и химического состава материала абразивной насадки для воспроизведения технологии ее производства.

Методика:

Растровая электронная микроскопия.

Рельеф поверхности стоматологического бора (а) и его 3D изображение в вертикальной плоскости для оценки микро-шероховатости (растровая электронная микроскопия).

Повышенная пористость микрорельефа поверхности диска стоматологического бора на его периферийных участках.

Выводы:

1. Абразивная насадка стоматологического бора имеет двухфазное строение. Она изготовлена из полимерной матрицы с внедренными частицами твердой фазы.
2. Полимерная основа является поливинилсолоксаном.
3. Дисперсные частиц, использующиеся в качестве твердого абразива, представляют собой электрокорунд (Al₂O₃) марки 25А М5-В ГОСТ 28818-90 с дисперсностью частиц в диапазоне 0.80-1.50 мкм в поперечнике при средней плотности распределения частиц на поверхности порядка 0.14 частиц/мкм².

9. Металловедческая экспертиза качества поверхности сварочной проволоки из титанового сплава ВТ1

Объект:

Фрагменты прутков из титанового сплава ВТ1.

Цель:

Определение глубины залегания поверхностных дефектов по ГОСТ 27265-87.

Методика:

Металлографическое (арбитражное) исследование методом растровой электронной микроскопии.

Выводы:

На основании микроструктурного (арбитражного) исследования установлено, что дефекты поверхности сварочной проволоки ВТ1-00св плавки 1з-215 представляют собой микрозадиры и риски. Глубина проникновения поверхностных дефектов находится в пределах 0.02-0.04 мм для проволоки из бухты №1 и в пределах 0.006-0.018 мм для проволоки из бухты №2. По этим показателям сварочная проволока ВТ1-00св плавки 1з-215 из бухт №1 и №2 соответствует ГОСТ 27265-87.