Способ изготовления шлифов для металло-графического анализа — SU 834433 (original) (raw)
ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскннСоцналнстнческннРеслублнкно делам изобретений и открытийОпубликовано 30.05.81. Бюллетень20 Дата опубликования описания 05.06.81(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШЛИФОВДЛЯ МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА Изобретение относится к металлографическому исследованию структуры металлови сплавов, прошедших химико-термическуюобработку с целью формирования на поверхности деталей диффузионных слоев с заданными физико-химическими свойствами. Вчастности изобретение относится к изготовлению микрошлифов для металлографического анализа образцов и деталей после цементации, нитроцементации, азотирования,борирования и других видов диффузионного насыщения сталей и сплавов,Известен способ изготовления шли фовдля металлографического анализа структу ры диффузионного слоя, включающий монтирование образцов в приспособлении, шли-,фование и полирование. При этом при монтировании образцов в струбцинах материалструбцин выбирают преимущественно таким же, что и исследуемый, закрепляют вструбцине один или несколько образцов,вставляя между ними тонкие мерные прокладки толщиной до 1 ммШлифование иполирование металла образца и струбцинпроизводят одновременно путем чередования направления шлифования на 45 - 90 и последовательного уменьшения шлифзерна применяемой шлифовальной бумаги 1.Однако образцы, укрепленные .в струбцине и залитые в обойму, подвергают шлифованию по всей поверхности или части ее, попавшей в плоскость шлифования, при этом одновременно шлифуется и материал струбцины и прокладок. Это увеличивает число повреждений шлифа абразивными частицами, выносимыми шлифом и струбциной из шкурки. Возрастает засаливание и износ абразивной бумаги, увеличивается трудоемкость. Кроме того, из-за нахождения в плоскости полирования разнородных по твердости прочности и структуре материалов (даже если металл струбцины одинаков с металлом шлифа по твердости и прочности они не равны) происходит частичное заваливание края шлифа абразивными частицами на границе диффузионного слоя с про- ЗО кладкой или удерживающим его сплавом.По той же причине растет число повреждений края шлифа и его частичное выкрашивание.Эти недостатки приводят к повреждениям поверхностей шлифов, снижению чистоты поверхностей, увеличению трудоемкости изготовления шлифов,Цель изобретения - исключение повреждений поверхностей шлифов, повышение чистоты поверхности и снижение трудоемкости изготовления шлифов.Указанная цель достигается тем, что при монтировании образцов в приспособлении их исследуемые поверхности располагают выше верхней плоскости приспособления, предварительное шлифование всех образцов осуществляют под.углом к опорной поверхности приспособления, окончательное шлифование и полирование осуществляют на части исследуемой поверхности, параллельно опорной поверхности приспособления.Количество образцов, помещаемое в направляющие пазы приспособления, всегда больше трех, а их расположение таково, что они образуют плоскость опоры и обеспечивают устойчивость сборки при проведении шлифования и полирования даже при минимальном размере поверхности, подвергаемой полированию. Исследуемую плоскость шлифа располагают в приспособлении таким образом, что металл приспособления и прокладок между образцами не участвует в шлифовании и полировании. Предварительное шлифование образцов ведут по всей поверхности шлифов, но под углом к опорной поверхности приспособления оно позволяет провести последующее чистовое шлифование и полирование лишь на выбранной краевой части шлифов. Окончательное шлифование и полирование производят на выбранном участке параллельно опорной поверхности приспособления. Это приводит к тому, что в окончательных операциях, определяющих класс чистоты поверхности и количество повреждений края шлифа абразивными частицами, участ:. вует поверхность в 5 - 20 раз меньшая, чем в известных способах. В результате снижается число абразивных зерен, воздействующих на поверхность шлифа, исключается выкрашивание и скругление (4 заваливаниеэ) по диффузионному слою, уменьшает ся засорение абразивных материалов продуктами мягкой прокладки, мягкого корпуса приспособления, режущая способность абразива сохраняется дольше, шлифование и полирование происходит быстрее, а чистота поверхности шлифа возрастает.на 1 - 2 класса. Как следствие более высокого качества изготовления шлифа, в зоне диффузионного слоя повышается точность определения глубины и точность измерения микротвердости слоя по его глубине.Пример 1. Изготовляют микрошлифы для определения глубины азотированного слоя и его микротвердости из стали ВНС4после азотирования в диссоциированном аммиаке при 1 = 560 С в течение 48 ч. Образцы укрепляют в приспособлении (например, струбцине) так, чтобы они были выше уровня поверхности приспособления на 10 - 20 мм, Шлифуют образцы в количестве 3 шт.,установив струбцину на магнитную плиту плоскошлифовального станка. Угол наклона плоскости шлифования к опорной плоскости струбцины равен 10, глубина шлифования - 1,6 мм. Окончательное шлифование производят по плоскости параллельной опорной поверхности струбцины, снимая материал на глубину 0,3 - 0,4 мм. Образовавшаяся плоскость шлифа занимает 20% общейплощади поперечного сечения образца. Полирование проводят с применением талька по выбранной плоскости микрошлифа,путем установления приспособления зеркалом шлифа на притирочную плиту, После полирования чистота поверхности шлифа имеет 11 класс, риски и повреждения края шли фа, где обнаружен диффузионный слойглубиной 0,23 - 0,24 мм микротвердостью до Но = 903 тс/мм, практически отсутствуют.Трудоемкость изготовления шлифов составляет 32 мин и в 1,4 раза меньше, чем при заливке образцов расплавом серы в обой ме и в 1,6 раза меньше, чем при укреплении в струбцине из листовой стали 40 Х с прокладками из латуни Л - 62, когда шлифование и полирование проводится заподлицо зо зеркалу шлифов, струбцины и прокладок.Чистота поверхности при использованиипредлагаемого способа по сравнению с известным выше на 2 класса, Кроме того, исключен завал края диффузионного слоя.Пример 2. Шлифы для определения глубины и микротвердости на сталях Р 6 М 5 и Р 6 М 5 К 5 после газовой нитроцементации их при 560 С в течение 4 ч в продуктах пиролиза триэтаноламина с акгивизирующими добавками изготовляют по предлагае 4 в мому способу и по известному с укреплениемв струбцине заподлицо с плоскостью струбцины с установкой между образцами медных прокладок. При изготовлении по предлагаемому способу образцы укрепляют в направляющих пазах струбцины выше плос кости струбцины на 15 мм, затем предварительно шлифуют по всей поверхности излома под углом 15 к опорной плоскости струбцины со съемом 1,5 - 2 мм. Окончательное шлифование ведут параллельно опорной плоскости струбцины со съемом около 0,5 мм так, что образовывается горизонтальная плоскость шлифа равная 25 - 30% общей поверхности излома.Полирование проводят с применениемалмазной пасты на чугунной плите. Аналогично полируют струбцину с образцами, с установленными заподлицо с плоскостью струбцин и прокладками, Класс чистоты834433 Составитель С. Фатеева Редактор В. Матюхина Техред А. Бойкас, Корректор О. Билак Заказ 4002/62 Тираж 907 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5поверхности на 2 класса выше.при обработке по предлагаемому способу, отсутствуют выкрашивания карбонитридов по краям шлифа. Время, затраченное на изготовление 3-х шлифов составляет 45 мин против 72 мин при изготовлении по известному способу. Одновременно со снижением трудоемкос ти в 1,4 - 1,5 раза в зависимости от обрабатываемого материала происходит повышение класса чистоты на 1 - 2 класса и облегчение замеров микротвердости слоя, обеспечивается многократное использование приспособления (струбцины), так как материал приспособления не участвует в шлифовании и, следовательно, не изнашивается.Все это позволяет обеспечить существенный экономический эффект, складывающийся из экономии абразивных материалов, экономии металла на приспособлениях, экономии трудоемкости шлифования и полирования. Формула изобретенияСпособ изготовления шлифов для металлографического анализа, включаюший монтирование образцов в приспособлении,предварительное и окончательное шлифова 5 ние и полирование, отличающийся тем, что,с целью исключения повреждений поверхностей шлифов, повышения чистоты поверхности и снижения трудоемкости изготовленияшлифов, при монтировании образцов в приспособлении их исследуемые поверхности располагают выше верхней плоскости приспособления, предварительное шлифование всехобразцов осуществляют под углом к опорной поверхности приспособления, окончательное шлифование и полирование осуц 1 ествляют на части исследуемой поверхности,параллельно опорной поверхности приспособления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Мельник П. И. Технология диффузион 20 ных покрытий. Киев, 1978, с. 120.