Структура стали: макроанализ химической неоднородности

Структура стали: макроанализ

Для определения химической неоднородности катаной или кованой стали макрошлиф вырезают в продольном направлении.

Метод Баумана: серный отпечаток

Распределение серы определяют по способу Баумана. Для этого фотографическую (бромсеребрянную) бумагу смачивают на свету или выдерживают в течение 5-10 минут в 5 %-ном растворе серной кислоты и слегка просушивают между листами фильтровальной бумаги для удаления излишнего раствора.

Затем на приготовленный макрошлиф укладывают фотобумагу и осторожно, не допуская ее смещения, проглаживают рукой или резиновым валиком для удаления оставшихся между бумагой и макрошлифом пузырьков воздуха. Оставшиеся пузырьки могут оставлять белые пятна и маскировать результаты анализа. Фотобумагу выдерживают на макрошлифе в течение 2-3 минут.

Сернистые включения (FeS, MnS), имеющиеся в поверхностных участках металла, реагируют с серной кислотой, оставшейся на фотобумаге по следующей реакции:

MnS(FeS) + H2SO4 → H2S + MnSO4 (FeSO4).

Образующийся сероводород непосредственно напротив очагов своего выделения воздействует на кристаллики бромистого серебра фотоэмульсии:

H2S + 2 Ag2S + 2 HBr.

Темные участки сернистого серебра, образующиеся на фотобумаге, показывают форму и характер распределения сульфидов.

Снятую с макрошлифа фотобумагу промывают под струей воды, фиксируют в течение 20-30 минут в растворе гипосульфита, после чего промывают в течение примерно 10 минут в воде и просушивают.

Если в стали и чугуне содержится повышенное количество фосфора, то он при значительной ликвации в отдельных участках также будет участвовать в реакции с бромистым серебром с образованием фосфидов серебра темного цвета.

Ликвация углерода и фосфора в стали

Для определения ликвации углерода и фосфора используют тот же реактив, что и для выявления нарушений сплошности: 85 г хлористой меди и 53 г хлористого аммония на 1000 мл воды.

Метод определения ликвации фосфора и углерода основан на неодинаковой травимости участков с различным содержанием этих элементов. Участки, обогащенные углеродом и фосфором, окрашиваются в более темный цвет. Лучшие результаты достигаются для стали с содержанием углерода до 0,6 %. В стали с более высоким содержанием углерода осадок меди, выделяющийся при травлении, плохо смывается с поверхности шлифа.

Источник: Металловедение и термическая обработка стали