как называются образцы для испытания микроструктуры
Как называются образцы для испытания микроструктуры
Для исследования микроструктуры надо изготовить образец. Главное, чтобы он имел зеркальную поверхность. Этот образец называется «шлиф».
Первой операцией подготовки образца является отрезка. После нее зеркальной поверхности, как известно не бывает. Вид поверхности после реза ножовкой показан на рис. 1. Медь достаточно мягкая, чтобы она могла быть хорошо разрезана вручную. И сталь, и хром более износостойкие, поэтому линии реза тоньше.
| |
а | б |
После отрезки режущим кругом (рис.2 а) следы реза аккуратнее. Металл можно отрезать и резцом на станке (рис.2,б). На поверхности будет своеобразная «завитушка», по которой и узнается, как резали.
а | б |
Рисунок 2.Поверхность реза стали Р6М5 (а) и алюминиевого сплава (б).
Как еще можно отрезать? Можно гидроабразивной резкой. Это отрезка при помощи струи воды с абразивным материалом – определенного рода песком. Такой песок показан на рис. 3а; это частицы корунда (окиси алюминия Al2O3). В результате отрезки получим характерную поверхность царапанного вида (рис. 3 б).
Все перечисленные способы – это способы механические. Можно отрезать и теплом. Если использовать поток плазмы, то можно расплавить металл в том месте, где мы хотим его разрезать. Поверхность при этом оплавляется (рис. 3 в). На рисунке видно, как расплавленный металл тек и застывал.
| |
а | б |
в |
Рисунок 3. Корундовый песок (а) и поверхность реза стали 12Х18Н10Т после гидроабразивной (б) и плазменной (в) резки.
Какая бы ни была поверхность после отрезки, далее следует ее отшлифовать. Это второй этап подготовки образца. Задача при этом – удалить слой металла, поврежденный резкой. Шлифовка сначала производится на шлифовальном круге или грубой шкурке; потом на более тонкой шкурке. Следы шлифовки всегда хорошо видны на поверхности (рис.4 а). Они могут быть широкими или не очень, в зависимости от номера шкурки (т.е. от того, насколько она грубая или нет). На рис.4 б показана поверхность шкурки с размером абразивных частиц около 100 мкм.
а | б |
Рисунок 4. Поверхность стали 40Х после шлифовки на шкурке (а) и абразивные частицы на поверхности шлифовальной шкурки (б).
После шкурки шлифование производят на шлифовальной пасте. Шлифовальная (или полировальная) паста представляет собой органическое связующее вещество с наполнителем из абразивного материала. Используют последовательно несколько паст с разной величиной полирующих частиц. Поверхность металла после полировки на пасте еще не блестит, хотя и хорошо отражает свет. На рисунке 5 показаны следы полировки на пастах: на рис.5 а – более грубая полировки, 5 б – на более тонкой пасте.
а | б |
Рисунок 5. Поверхность сплава АК6 после шлифовки на полировочных пастах разных номеров
Следующий этап полировки – на сукне с водой, иногда с суспензией окиси хрома или окиси алюминия. После этого шлиф готов окончательно. Что на нем увидится? Если полированная поверхность идеальна, то освещенную отражающую поверхность с возможными дефектами: трещинами в металле, сернистыми включениями и т.д. На рис. 6 а показан хороший шлиф. Видны включения сульфидов железа. Если шлиф приготовлен плохо, то на нем видны царапины (рис.6 б).
а | б |
Для того, чтобы увидеть структуру, шлиф надо протравить. Это значит, обработать определенными реактивами для выявления структуры. Подробнее об этом сказано в разделе «О металлах и неметаллах. Травление шлифов». Здесь покажем только результат травления стали, рис. 7. После травления видны вытянутые включения сульфидов, а также зерна перлита и феррита.
Рисунок 7. Структура стали 45 после травления.
Если на каком-либо из этапов пробоподготовки ошиблись, то шлиф непригоден. Пример показан на рис. 8. После отрезки не провели достаточной шлифовки на шкурке и следы реза остались, они видны в виде полос. Так их и заполировали и шлиф протравили. Структура после этого не видна. Ясно только, что что-то медное.
а | б |
Рисунок 8. Неправильно приготовленный шлиф меди: а – край образца, б – центр
Как называются образцы для испытания микроструктуры
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Подготовка образцов для микроструктурных исследований
Polymer composites. Preparation of samples for microstructure research
Дата введения 2018-06-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» совместно с Автономной некоммерческой организацией «Центр нормирования, стандартизации и классификации композитов» при участии Объединения юридических лиц «Союз производителей композитов»
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 497 «Композиты, конструкции и изделия из них»
4 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений стандарта АСТМ Е2015-04(2014)* «Стандартное руководство для подготовки образцов пластмасс и полимерных материалов для микроструктурных исследований» (ASTM Е2015-04(2014) «Standard Guide for Preparation of Plastics and Polymeric Specimens for Microstructura Examination», NEQ)
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает процедуру подготовки образцов, армированных непрерывными или дискретными волокнами полимерных композитов (ПК), а также полимерных материалов без армирования (пластмассы), для микроструктурных исследований методами световой и сканирующей электронной микроскопии.
2 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
полимер: Вещество, состоящее из молекул, характеризующихся многократным повторением одного или нескольких атомов или групп атомов (составных звеньев), соединенных между собой в количестве, достаточном для проявления комплекса свойств, который остается практически неизменным при добавлении или удалении одного или нескольких составных звеньев.
полимерный композит: Композит, матрица которого образована из термопластичных или термореактивных полимеров или эластомеров.
световой микроскоп: Оптический прибор, имеющий не менее чем двухступенчатое увеличение и позволяющий делать видимыми детали объекта, не различимые невооруженным глазом с расстояния 250 мм.
электронный микроскоп: Микроскоп, формирующий изображение объекта электронными пучками средствами электронной оптики.
3 Подготовка образцов
3.1.1 Для исследования микроструктуры используют образцы ПК и пластмасс до и после испытаний или вырезанные из деталей. Образцы могут иметь нестандартную поверхность, в зависимости от геометрической формы изделия.
3.1.2 При визуальном отборе образцов для исследования микроструктуры нужно учитывать следующее:
— размер (масштаб) однородности (неоднородности) всех структур, текстуры и других свойств исследуемого материала;
— размер (масштаб) и распределение структур в материале.
3.1.3 После выбора зоны исследования необходимо описать ее внешний вид и сделать фотоснимок.
3.2 Чистка образцов
3.2.1 После вырезки и каждого этапа подготовки необходима тщательная чистка образцов. Тщательная очистка после каждого этапа подготовки позволит свести к минимуму загрязнение от переноса грубых абразивов и мусора, который может привести к повреждению во время следующего этапа подготовки.
3.2.2 Образцы промывают (чистят) растворами, не приводящими к физическим и химическим изменениям. Для образцов ПК и пластмасс эффективна промывка в водном растворе хозяйственного мыла с последующей промывкой в дистиллированной воде. Перед заливкой и исследованиями сушку промытых образцов проводят на воздухе при комнатной температуре (20±5)°С в течение суток или в термошкафу при температуре от 60°С до 70°С в течение 2 часов.
3.2.3 Для очистки поверхности образца допустимо использовать ультразвуковую ванну, но следует учесть, что чрезмерная кавитация при ультразвуковой очистке может повредить не полностью отвержденные смолы.
3.3 Установка и заливка образцов
3.3.1 Размеры образцов для процедур шлифовки и полировки ограничивают держателем для предполагаемого оборудования.
3.3.2 При подготовке к обработке (шлифовка и полировка) образцы закрепляют и заливают смолой. Для пластичных материалов используют сочетание заливки смолой и механического крепления.
3.3.3 Вырезку образцов осуществляют вне зоны исследования, исключив ее загрязнение и повреждение.
3.3.4 Вырезанный образец необходимо тщательно очистить и просушить.
3.3.5 Требуется тщательная подборка заливочной смолы для предотвращения химического взаимодействия между заливочной смолой и образцом.
3.3.6 Заливку образцов ПК и пластмасс выполняют заливочными смолами холодного или горячего отверждения.
При изготовлении заливочной смолы соблюдают рекомендованные пропорции и тщательно перемешивают компоненты.
Образец приклеивают ко дну формы двусторонней клейкой лентой или другим способом и заливают его заливочной смолой. Заливку толстых образцов (толщиной более 10 мм) осуществляют в несколько этапов; чтобы закрепить образец в форме, его частично заливают смолой и дают ей отвердеть, а затем повторяют эту процедуру до полного покрытия образца смолой.
3.3.7 Для улучшения визуализации границы между заливочной смолой и образцом в смолу допускается вводить краситель или люминофор, например флуоресцеин.
3.4 Вырезка и изготовление образцов
3.4.1 Образец вырезают с плоскопараллельной поверхностью для исследуемой зоны, с учетом припуска под последующую шлифовку и полировку. Размеры вырезаемых образцов регламентированы размерами держателей образцов для микроскопа.
Вырезку образцов из полимерных пленок выполняют с помощью острого лезвия, скальпеля, ножа или ножниц. Этот метод предполагает появление пластической деформации образца вблизи поверхности реза. Для уменьшения зоны деформации необходимо охладить образец в жидком азоте, использовать острый инструмент и выполнять рез быстро с равномерным усилием и скоростью.
Вырезку образцов из ПК и пластмасс выполняют вручную распиливанием ножовкой с острым и тонким короткозубым полотном, в качестве смачивающей жидкости используют инертную к материалу образца жидкость.
Допускается выполнять вырезку образцов из ПК и пластмасс на автоматическом отрезном станке, алмазным диском с различной зернистостью напыления и с использованием инертной охлаждающей жидкости.
3.4.2 При резке образец располагают так, чтобы полотно режущего инструмента или отрезной диск располагались вблизи исследуемой области.
3.4.3 Внимательно осматривают очищенную поверхность среза пористого образца. Если на срезе видны поры, необходимо повторно полностью залить поверхность среза небольшим количеством смолы, чтобы предотвратить их выкрашивание.
3.5.1 Шлифовка ПК и пластмасс необходима для подготовки образца к исследованию микроструктуры. Шлифовку используют для того, чтобы обнажить исследуемую область и получить плоскую поверхность.
3.5.2 Шлифовку выполняют с применением автоматических шлифовальных систем с держателями образцов, которые обеспечивают шлифовку более высокого качества в сравнении с поверхностями, отшлифованными вручную.
3.5.3 В процессе шлифовки необходимо контролировать качество поверхности образца, чтобы обеспечить снятие материала только в пределах зоны исследования.
3.5.4 Шлифовку делят на черновую и чистовую.
Черновую шлифовку образцов выполняют абразивами с зернистостью от 200 до 63 мкм, затем чистовую с более мелкой зернистостью от 12 до 6 мкм. Если при шлифовке абразивом мелкой зернистости не выводятся царапины, то следует вернуться к шлифовке абразивом зернистостью от 50 до 16 мкм.
При шлифовке рекомендуемые нагрузки на образец от 13800 до 34500 Н/м и частоты вращения круга от 90 до 150 об/мин.
Образцы тщательно очищают после каждого этапа шлифовки, с целью удаления остатков абразивного материала.
Качество подготовки шлифованной поверхности образца оценивают на световом микроскопе при увеличении от 50 до 100 крат.
При шлифовке в качестве охлаждающей жидкости используют воду. Фторированные жидкости, используемые в качестве масла для диффузионного насоса или в качестве охлаждающих жидкостей, подходят для шлифования растворимых в воде ПК и пластмасс, но требуют особой осторожности при работе с ними.
3.6.2 Полировку проводят с применением мелкозернистых абразивных материалов и охлаждающей жидкости, также возможно использование суспензий абразивных материалов без охлаждающих жидкостей с одноразовым нанесением суспензий на полировочную ткань.
3.6.3 При автоматизированной полировке на поверхность полировочного диска накладывают полировочную ткань или шлифовальную бумагу.
3.6.4 Полировку, как и шлифовку, разделяют на черновую и чистовую. Количество этапов полировки зависит от свойств материала исследуемого образца и качества предыдущей подготовки.
3.6.5 Черновая полировка удаляет повреждения от предыдущих этапов подготовки на поверхности шлифа.
Для черновой полировки используют абразив с зернистостью от 3 до 9 мкм. При полировке абразивом чрезмерная нагрузка на образец может привести к внедрению (засору) абразива в поверхность образца.
При автоматизированной полировке частота вращения круга должна составлять от 120 до 200 об/мин. При таких скоростях время полировки составляет от 2 до 4 мин, время черновой полировки не должно превышать 2 мин до визуального осмотра поверхности образца.
Если после черновой полировки на поверхности образца нет мелких царапин или видны единичные мелкие царапины, можно переходить к чистовой полировке. Если видны многочисленные царапины, необходимо повторить черновую полировку абразивом с зернистостью менее 3 мкм, желательно 1 мкм или меньше.
3.6.6 Целью чистовой полировки является выведение царапин и выявление фазовой микроструктуры образца; чистовую полировку, как правило, выполняют в один этап.
Чистовую полировку проводят с использованием суспензии оксида алюминия с размером зерна менее 0,05 мкм, разведенного в дистиллированной воде. Также в качестве абразива для чистовой полировки применяют оксид кремния, оксид железа и растворы, химически ускоряющие полировку.
Для чистовой полировки хорошо подходит мягкая ткань с коротким ворсом, однако ее использование вызывает закатывание (закругление) кромок образца.
Подготовка образца и выявление его микроструктуры
Резка и заливка образца. Для испытаний металлов и сплавов следует применять плоские образцы, вырезанные из металла в состоянии поставки или их изделий.
Металлические изделия не всегда имеют однородную структуру. Чтобы получить правильное представление о структуре контролируемого изделия, необходимо правильно выбрать место вырезки образца.
Пробы и заготовки отбирают огневым способом (автогеном) или холодным (на металлорежущих станках, гильотинными ножницами, ножовкой и т.д).
При отборе проб и заготовок, а также при изготовлении образцов должны быть предусмотрены все меры, предохраняющие образцы от нагрева и наклепа (упрочнение металла под действием пластической деформации) которые могут привести к искажению структуры и изменению свойств.
В процессе изготовление образца болта был сделан продольный разрез по середине данного для ислледования болта. Разрез был сделан металической нажовкой.
Вид болта до и после продольного разреза показано на рисунке 1.
Рисунок1. Исследуемый шестигранный болт до продольного разреза
После того как был проделан продольный разрез для удаления шероховатостей и неровностей загатовка была отшлифована на шлифовальном станке. Вид болта посьле продольного разреза показано на рисунке 2.
Рисунок 2.Вид болта после продольного разреза.
Образцы округлой формы помещают в металлические оправки-кольца круглой или эллипсовидной формы и заливают легкоплавким веществом: серой или сплавом Вуда и т.д. Образец шестигранного болта был залит эпоксидной смолой и запресован. После этого был оставлен для дальнейшиго затвердевания около 12 часов. Вид образца залитого эпоксидной смолой показон на рисунке 3.
Рисунок 3. Шлиф залитый эпоксидной смолой
Шлифование.Шлифовка является наиболее важной операцией в технологии изготовления образцов. Большое значение этой операции состоит в том, что нужно внимательно контролировать степень добавляемого механического повреждения поверхности, которое должно быть удалено последующим полированием.
Шлифование должно начинаться с наиболее мелкозернистого материала, способного за 2-5 мин создать исходную ровную поверхность образца и устранить эффект вырезки. Каждая последующая операция шлифования сопровождается уменьшением зернистости (от грубого к тонкой) применяемого абразива (Рисунок 4).
Практически обязательным условием является применение «мокрого» шлифования (однако допускается использовать и сухое) в связи, с чем для изготовления металлографических шлифов целесообразно применять водоупорные шкурки на бумажной основе.
Первичное выравнивание образцов производят на абразивных шкурках зернистостью P 70-180, избегая нагрева образцов (Таблица 1). Шлифовка производится на плоском основании или на вращающимся круге, на поверхность которого либо наклеена шкурка, либо закреплена на ней зажимным кольцом. При шлифовке на плоской поверхности шлифовка производится в ручную. Абразив должен быть хорошо закреплен.
При шлифовке на этих абразивах образец следует держать в одном положении. При переходе от более грубой бумаги к менее грубой необходимо тщательно мыть в струе воды образец и руки, а также применявшиеся при шлифовке приспособления для того, чтобы исключить возможность переноса частиц крупного образца на мелкозернистую шкурку. При переходе на более мелкозернистую шкурку необходимо изменять направление обработки поверхности на 90º. Это облегчает определение конца шлифовки на данной шкурке. Совершенно недопустим переход от грубых шкурок к самым тонким, т.к. грубые штрихи от предыдущей обработки забиваются порошком мелкого абразива и металлической пылью, что создает ложное впечатление хорошей шлифовки. Для равномерности износа бумаги и исключения односторонней обработки образец при шлифовке следует медленно передвигать между центром и периферией вращающегося диска.
Таблица 1. Размеры абразивных материалов
ISO | мкм | Назначение | ISO | мкм | Назначение |
нов. ГОСТ | шлифовальной | нов. ГОСТ | шлифовальной | ||
бумаги | бумаги | ||||
P70 | 212-250 | Грубый | P400 | 33,5-36,5 | |
P80 | 180-212 | P500 | 28,7-31,7 | ||
P90 | 150-180 | P600 | 24,8-26,8 | ||
P100 | 125-150 | P800 | 20,8-22,8 | ||
P120 | 106-125 | P1000 | 17,3-19,3 | Тонкий (мягкий) | |
P150 | 75-106 | P1200 | 14,3-16,3 | ||
P180 | 63-90 | P1500 | 9,5-11,1 | ||
P220 | 53-75 | Средий | P2000 | 8,5-10,5 | |
P240 | 56,5-60,5 | P2500 | 7,9-9,1 | ||
P280 | 50,2-54,2 | ||||
P320 | 44,7-47,7 | ||||
P360 | 39-42 |
|
Рисунок 4 – Внешний вид абразивных бумаг разной величины зернистости |
Шлифование металлографических образцов механическим способом ведут на специальных шлифовальных станках(Рисунок 4) или при полировке вручную специальных столиках. Шлифовальный станок представляет собой один или несколько металлических кругов, приводимых в движение электродвигателем. А шлифовальный столик – проямоугольный столик со специальными пружинными зажимоми. На металлические круги накладывают или наклеивают круги, вырезанные из шлифовальной бумаги, а иногда вместо шлифовальной бумаги крупной зернистости применяют карборундовые круги. При механическомна станке шлифовании, так же как и при ручном, меняют шлифовальные шкурки, последовательно переходя от крупно зернистых к мелкозернистым. Для предотвращения перегрева образца механическое шлифование необходимо проводить с применением охлаждающей жидкости.
|
Рисунок 5 – Шлифовальный станок со встроенным боксом для работы с радиоактивными материалами |
Полирование. Полировку металлографических шлифов проводят для устранения имеющихся после шлифовки неровностей без деформирования поверхности. Полировка шлифа может осуществляться механическим, электролитическим или химическим способами.
Механическое полирование. При механической полировке образцы осторожно обрабатывают весьма тонким абразивом, действие которого принципиально не отличается от действия абразивов при шлифовке. Наиболее часто для металлографической полировки используют окись алюминия, окись хрома, окись железа. Перед приготовлением полирующей суспензии полировальные материалы следует подвергать отмачиванию в больших количествах воды (на 1 литр воды 1-2 грамма порошка), отбрасывая фракцию, осевшую в течение первого часа.
Механическую полировку производят на специальном полировальном станке, диск которого обтянут фетром, сукном или бархатом, или вручную. Сплавы, в структуре которых имеются легко выкрашивающиеся включения, рекомендуется полировать на тканях, лишенных ворса, например, на фетре.
Очень часто для полирования используют алмазные пасты, содержащие алмазные микропорошки АСМ или АМ.
Полировальный диск смачивают полировальной жидкостью, состоящей из воды, в которой во взвешенном состоянии находятся очень мелкодисперсные частицы полировального порошка: окись хрома, окись алюминия, окись железа или другие соединения. Возможно использование суспензий из полировального порошка и органических жидкостей (спирта, керосина, глицерина). При полировке образец первое время лучше держать в таком положении, при котором направление движения диска перпендикулярно направлению рисок от последней шлифовальной операции. При этом легче уловить момент исчезновения рисок. При обработке на дисках удобнее и безопаснее держать образец на той части диска, которая движется от шлифовальщика. В конце полировки образец рекомендуется медленно поворачивать против вращения диска. Полировку заканчивают после того, как микрошлиф приобретает зеркальную поверхность. Правильным критерием высокого качества поверхности микрошлифа является отсутствие на ней дефектов в виде рисок.
Можно также применять ручную механическую полировку. Для этого ткань закпрепляют на шлифовальном столике, после этого на ткань была нанесена алмазная паста. После этого шлиф начинать полировать. Алмазную пасту меняют на более мелкую. Например алмазная паста 3/2 более мельче чем алмазная паста 5/3. При замене алмазной пасты шлиф полируют поворачивая на 90 градусов.
Этот метод был использован для полирования микрошлифа шестигранного болта.
Электролитическая полирование— способ получения гладкой и блестящей поверхности путем анодного растворения поверхности обрабатываемой заготовки. Деталь, поверхность которой подлежит полированию, погружают в специальный электролит и подключают к положительному полюсу источника тока в качестве анода. Катодом служит проводящая ток пластина. При прохождении тока через образовавшуюся цепь происходит избирательное растворение обрабатываемой поверхности — удаляются выступы поверхности, представляющие собой вершины шероховатостей.
Электрополирование выравнивает поверхность, т. е. удаляет крупные выступы (волнистость) и глянцует ее, устраняя шероховатость (до 0,01 мкм). Электрополирование применяют как метод особо чистой отделки или доводки поверхности для повышения ее коррозионной стойкости и улучшения внешнего вида, а также для подготовки поверхностей деталей перед нанесением гальванических покрытий, например для деталей из алюминия и его сплавов перед так называемым блестящим анодированием.
Химическая полирование. При химическом полирований осуществляют погружением обрабатываемой заготовки в раствор без наложения внешнего электрического потенциала. В зависимости от состава раствора и условий обработки химическим полированием можно получить выровненную, но, не блестящую (матовую) поверхность, или блестящую, но не выровненную поверхность.
Химическое полирование применяют для отделки поверхностей готовых деталей, подготовки поверхностей перед нанесением гальванических покрытий, металлографических и других целей. Этим способом можно полировать изделия сложной формы и любых размеров. Химическое полирование может применяться для удаления с поверхности рисок, царапин, задиров, пузырей, следов прокатки. Обработка неровностей всех типов всегда ведет к округлению кромок, что способствует уменьшению концентрации напряжений и повышению ресурса работы изделий. Полирование является одним из средств снятия остаточных напряжений в поверхностном слое ответственных деталей. Следует учитывать, однако, что в отдельных случаях снятие поверхностного предварительно упрочненного слоя может привести к уменьшению долговечности детали.
Травление.Отполированный образец, прежде всего, нужно изучить под микроскопом в нетравленом состоянии. Изучение нетравленого шлифа позволяет определить наличие дефектов (пор, трещин, и т.п.) и неметаллических включений. Поверхность отполированного образца нужно промыть, обезжирить и высушить. Для обезжиривания применяют спирт этиловый (C2H5OH), спирт метиловый (CH3OH), эфир этиловый (C4H10O), ацетон (C3H6O).
Большинство способов выявления микроструктуры сводится к выявлению границ между фазами, к получению рельефа на поверхности зерен и окрашиванию фаз или структурных составляющих. При этом удается выявить качественное различие фаз, двойниковые образования, блочную структуру и ориентировку зерна относительно плоскости шлифа и взаимную ориентировку зерен.
В настоящее время основными способами выявления микроструктуры являются следующие:
1. Химическое травление растворами.
2. Электрохимическое травление с помощью электротока.
3. «Тепловое травление» действием кислорода воздуха при высоких температурах.
5. Травление в расплавленных солях
6. Катодное распыление.
7. По изменению объема при вторичных превращениях.
Наибольшее распространение получили первые два способа выявления микроструктуры.
Химическое травление. При химическом травлении поверхность шлифа подвергается воздействию химических реактивов в течение определенного времени и при заданной температуре, Травление может быть общим (при этом выявляется вся микроструктура) и избирательным (выявляется какая-либо деталь микроструктуры).
Для составления травителей в качестве растворителей применяют водопроводную или дистиллированную воду, различные спирты, а также ацетон. Выбор растворителя зависит от состава травителя и сплава. Если нужна высокая скорость травления и контрастность изображения применяют в качестве растворителя воду. Для составления травителей обычно применяют кислоты, щелочи, соли (окислители и восстановители). Кислоты, как правило, оказывают разъедающее действие на металл. Окислители вводят в травитель для образования оксидных пленок различного цвета, по которому узнают фазу. Восстановители обычно добавляют в травитель для уменьшения интенсивности растворения и для выделения на определенных фазах сплава окрашенных осадков, по цвету которых узнают некоторые фазы.
Второй способ травления применяют, если при действии травителя на поверхности шлифа образуются пленки, препятствующие дальнейшему выявлению структуры. В этом случае поверхность шлифа протирают, слегка нажимая ватным тампоном, обильно смоченным реактивом. Механическое воздействие способствует удалению образовавшихся пленок. Травление проводят в резиновых перчатках. Если травитель очень быстро выявляет микроструктуру, то несколько его капель пипеткой наносят на поверхность шлифа, после чего образец промывают. Продолжительность травления зависит от химического состава стали и термической обработки, концентрации травителя и его химической активности, от увеличения, при котором будет проводиться изучение микроструктуры (чем больше увеличение, тем меньше длительность травления). Время травления подбирают экспериментально.
Травление микрошлифа болта был произведена химическим способом, с примением 3% азотной кислоты NH3 в спирте. Для этого хорошенько прочистив поверхность шлифа от инородных тел(пыль и т.д). После этого смачив ватную ткань NH3 в течение нескольких секунд протирали поверхность шлифа. После этого поверхность была промыта водой и хорошенько протрена.
Электролическое травление состоит в том, что приготовленный шлиф в качестве анода помещают в раствор специального состава — электролит, проводящий электрический ток; катодом служит специально изготовленная металлическая пластинка. При пропускании электрического тока происходит растворение определенных фаз сплава (анода) и выявляется его микроструктура.
Этим методом обычно травят сплавы, из которых трудно приготавливать шлифы. Это сплавы, которые при механической полировке сильно наклепываются или содержат твердые хрупкие фазы, легко выкрашивающиеся при полировке и царапающие шлиф. Этот метод также применяют, когда сплав сильно окисляется при химическом травлении или очень трудно поддается травлению.
Недостатком этого метода травления является то, что режим травления очень чувствителен к химическому составу сплава, механической и термической обработке. В большинстве случаев для каждого сплава требуется корректировка режима травления.