Способ изготовления шлифов для металло-графического анализа

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социалистическин

Республик ()!)834433 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.10.79 (21) 2825161/22-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M. Кл.

G 01 N 1/00

Государственный комитет

СССР (53) УДК 543.053 (088.8) но делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.05.81. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 05.06.81 (72) Авторы изобретения

А. Н. Тарасов, О. А. Белоус и В. Н. Загтттудеиая — - — ——

1 ,с

1 (71) Заявитель

I с (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШЛИФОВ

ДЛЯ МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

Изобретение относится к металлографическому исследованию структуры металлов и сплавов, прошедших химико-термическую обработку с целью формирования на поверхности деталей диффузионных слоев с заданными физико-химическими свойствами. В частности 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 фов для металлографического анализа структуры диффузионного слоя, включающий монтирование образцов в приспособлении, шли- . фование и полирование. При этом при монтировании образцов в струбцинах материал струбцин выбирают преимущественно таким же, что и исследуемый, закрепляют в струбцине один или несколько образцов, вставляя между ними тонкие мерные прокладки толщиной до 1 мм. Шлифование и полирование металла образца и струбцин производят 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 частица ми на границе диффузионного слоя с прокладкой или удерживающим его сплавом. По той же причине растет число повреждений края шлифа и его частичное выкрашивание.

834433

Эти недостатки приводят к повреждениям поверхностей шлифов, снижению чйстоты 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 (заваливание>) 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 ВНС-25

4 после азотирования в диссоциированном аммиаке при t = 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 шли20 фа, где обнаружен диффузионный слой глубиной 0,23 — 0,24 мм микротвердостью до Hpg = 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 X., с прокладками из латуни Л вЂ” 62, когда шлифование и полирование проводится заподлицо зп зеркалу шлифов, струбцины и прокладок.

Чистота поверхности при использовании предлагаемого 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 Р6М5 и Р6М5К5 после газовой нитроцементации их при 560 С в течение 4 ч в продуктах пиролиза триэтаноламина с акгивизирующими добавками изготовляют по предлагае4 мому способу и по известному с укреплением в струбцине заподлицо с плоскостью струбцины с установкой между образцами медных прокладок. При изготовлении по предлагаемому способу образцы укрепляют в направляющих пазах струбцины выше плос4 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 съем ом около

0,5 мм так, что образовывается горизонтальная плоскость шлифа равная 25 — 30% общей поверхности излома.

Полирование проводят с применением алмазной пасты на чугунной плите. Аналогично полируют струбцину с образцами, с установленными заподлицо с плоскостью струбцин и прокладками. Класс чистоты

834433

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 вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 поверхности 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 изобретения

Способ изготовления шлифов для металлографического анализа, включаюший монтирование образцов в приспособлении, предварительное и окончательное шлифоваS ние и полирование, отличающийся тем, что, с целью исключения повреждений поверхностей шлифов, повышения чистоты поверхности и снижения трудоемкости изготовления шлифов, при монтировании образцов в приспособлении их исследуемые поверхности располагают выше верхней плоскости приспособления, предварительное шлифование всех образцов осуществляют под углом к опорной поверхности приспособления, окончатель ное шлифование и полирование осуц1ествляют на части исследуемой поверхности, параллельно опорной поверхности приспособления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мельник П. И. Технология диффузионных покрытий. Киев, 1978, с. 120.