Понятие о физических методах исследования

Содержание

Слайд 2

Цель урока: Ввести понятие о физических методах исследования

Цель урока:

Ввести понятие о физических методах исследования

Слайд 3

Исследования металлов проводятся с целью определения физических свойств, изучения внутреннего строения

Исследования металлов проводятся с целью определения физических свойств, изучения внутреннего строения

металлов, их механических свойств, оценки технологических свойств.

Физические свойства (плотность, теплопроводность, электрические, магнитные и др.) определяют физическими методами.

Слайд 4

Исследование физических свойств служит основой изучения внутреннего строения металлов и сплавов,

Исследование физических свойств служит основой изучения внутреннего строения металлов и сплавов,

так как фазовый состав и происходящие превращения одной фазы в другую четко отражаются на физических свойствах металлов.
Слайд 5

Физические методы основаны на регистрации какого-либо физического параметра, связанного с наличием

Физические методы основаны на регистрации какого-либо физического параметра, связанного с наличием

или количеством определяемого вещества в анализируемом объекте (спектральной характеристики, электродного потенциала и др.).
Слайд 6

Физические методы исследования были впервые применены Н. С. Курнаковым при разработке

Физические методы исследования были впервые применены Н. С. Курнаковым при разработке

диаграмм состояния сплавов. Результатом этих работ было установление связи между составом, структурой и физическими свойствами сплавов.

Николай Семенович Курнаков

Слайд 7

Применение физических методов: контроль качества термической обработки без разрушения деталей и

Применение физических методов:

контроль качества термической обработки без разрушения деталей и порчи

их поверхности.

При этом сравнительно легко автоматизировать измерения и осуществить стопроцентный контроль продукции.

Слайд 8

Металлы и сплавы обладают разнообразными свойствами. Используя один метод исследования металлов,

Металлы и сплавы обладают разнообразными свойствами.
Используя один метод исследования металлов,

невозможно получить информацию о всех свойствах.
Используют несколько методов анализа.
Слайд 9

1. Определение химического состава Если не требуется большой точности, то используют

1. Определение химического состава

Если не требуется большой точности, то используют спектральный анализ.

Используются

стационарные и переносные стилоскопы.
Слайд 10

Спектральный анализ - это метод определения химического состава вещества по спектру

Спектральный анализ - это метод определения химического состава вещества по спектру

излучения его атомов под влиянием источника возбуждения (дуга, искра, пламя, плазма).
Слайд 11

2) Более точные сведения о составе дает рентгеноспектральный анализ. Позволяет определить

2) Более точные сведения о составе дает рентгеноспектральный анализ.

Позволяет определить состав фаз

сплава, характеристики диффузионной подвижности атомов.

спектрометр

Слайд 12

2. Изучение структуры. Макроструктурный анализ – изучение строения металлов и сплавов

2. Изучение структуры. 

Макроструктурный анализ – изучение строения металлов и сплавов невооруженным

глазом или при небольшом увеличении, с помощью лупы.
Слайд 13

Осуществляется после предварительной подготовки исследуемой поверхности (шлифование и травление специальными реактивами).

Осуществляется после предварительной подготовки исследуемой поверхности (шлифование и травление специальными реактивами).

Позволяет

выявить и определить дефекты, возникшие на различных этапах производства литых, кованых, штампованных и катаных заготовок, а также причины разрушения деталей.
Слайд 14

Устанавливают: вид излома (вязкий, хрупкий) величину, форму и расположение зерен и

Устанавливают:

вид излома (вязкий, хрупкий)

величину, форму и расположение зерен и

дендритов литого металла

дефекты, нарушающие сплошность металла (усадочную пористость, газовые пузыри, раковины, трещины)

химическую неоднородность металла, вызванную процессами кристаллизации или созданную термической и химико-термической обработкой

волокна в деформированном металле.

Слайд 15

Микроструктурный анализ – изучение поверхности при помощи световых и электронных микроскопов. Увеличение – 50…100 000 раз.

Микроструктурный анализ – изучение поверхности при помощи световых и электронных микроскопов.


Увеличение – 50…100 000 раз.
Слайд 16

Позволяет обнаружить элементы структуры размером до 0,2 мкм. Образцы – микрошлифы

Позволяет обнаружить элементы структуры размером до 0,2 мкм.

Образцы – микрошлифы с

блестящей полированной поверхностью, так как структура рассматривается в отраженном свете.
Наблюдаются микротрещины и неметаллические включения.
Слайд 17

Для выявления микроструктуры поверхность травят реактивами, зависящими от состава сплава. Различные

Для выявления микроструктуры поверхность травят реактивами, зависящими от состава сплава.
Различные

фазы протравливаются неодинаково и окрашиваются по разному.
Можно выявить форму, размеры и ориентировку зерен, отдельные фазы и структурные составляющие.
Слайд 18

Кроме световых микроскопов используют электронные микроскопы с большой разрешающей способностью. Просвечивающие

Кроме световых микроскопов используют электронные микроскопы с большой разрешающей способностью.

Просвечивающие микроскопы

-  

Поток электронов проходит через изучаемый объект.
Изображение является результатом неодинакового рассеяния электронов на объекте.

Слайд 19

Методы исследования косвенные изучают не сам объект, а его отпечаток –

Методы исследования

косвенные 

изучают не сам объект, а его отпечаток – кварцевый или

угольный слепок (реплику), отображающую рельеф микрошлифа (для предупреждения вторичного излучения, искажающего картину).

прямые

изучают тонкие металлические фольги, толщиной до 300 нм, на просвет.
Фольги получают непосредственно из изучаемого металла.

Слайд 20

Растровые микроскопы. Изображение создается за счет вторичной эмиссии электронов, излучаемых поверхностью,

Растровые микроскопы. 

Изображение создается за счет вторичной эмиссии электронов, излучаемых поверхностью, на

которую падает непрерывно перемещающийся по этой поверхности поток первичных электронов.

Изучается непосредственно поверхность металла. Разрешающая способность несколько ниже, чем у просвечивающих микроскопов.

Слайд 21

Для изучения атомно-кристаллического строения твердых тел (тонкое строение) используются рентгенографические методы,

Для изучения атомно-кристаллического строения твердых тел (тонкое строение) используются рентгенографические методы,

позволяющие устанавливать связь между химическим составом, структурой и свойствами тела, тип твердых растворов, микронапряжения, концентрацию дефектов, плотность дислокаций.
Слайд 22

3. Физические методы исследования Термический анализ Дилатометрический метод Металлографический анализ Магнитный анализ

3. Физические методы исследования

Термический анализ

Дилатометрический метод

Металлографический анализ

Магнитный анализ

Слайд 23

Технологические и эксплуатационные испытания. Технологические испытания (пробы) позволяют определить возможность проведения различных технологических операций.

Технологические и эксплуатационные испытания.

Технологические испытания (пробы) позволяют определить возможность проведения различных

технологических операций.
Слайд 24

К этим испытаниям относятся: испытания на изгиб в холодном состоянии осадку

К этим испытаниям относятся:

испытания на изгиб в холодном состоянии
осадку
перегиб
выдавливание
свариваемость


прокаливаемость и др.