Способ изготовления металлографических образцов

(39) (1 51)5 6 01 й 33 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНЙЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН(56) Вашуль Х. Прфия, Методы изготонем М,: Металлурги М 22иацио ныи институт им. ов и С.В. Шепель Кр актическая металлогравления образцов, Пер, ся, 1988, с, 57. К А 8 ТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТ(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКИХ ОБРАЗЦОВ Изобретение относится к машиностроению, в частности к контролю качества деталей после отделочно-зачистных операций.Физико-механические показатели качества деталей определяются при изучении микроструктуры поверхностного слоя, для чего изготавливаются соответствующие образцы (шлифы),Известный способ отбора и обработки образцов включает следующие технологи,еские приемы; вырезание образца (обработка резанием); выглаживание (механическое полирование, химическое полирование и т,п.); дополнительная очисткЪ (десорбция, эмульгирование и т,п.); контрастировние (травление в растворах);После указанной подготовки на образце получают поверхность. представляющую истинную структуру материала, пригодную для макро- и микроскопических исследований.Основным назначением отделочно-зачистных операций является удаление заусенцев, острых выступов и других излишков(57) Использование: контроль качества деталей после отделочно-эачистных операций. Сущность изобретения; одновременно получают два образца с идентичными заусенцами, что повышает достоверность исследования. Для этого заготовку разрезают пополам, место разреза механически обрабатывают до такого состояния, чтобы можно было получить, Затем формируют один заусенец на обе части в плоскости, перпендикулярной плоскости разреза. Затем обе части разъединяют и получают два одинаковых образца. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. материала. Чтобы назначить технологические режимы съема заусенцев, необходимо знание их геометрических параметров и физико-механических свойств, Поскольку заусенцы характеризуются небольшими размерами (порядка десятых долей миллиметра), сложной формой профиля и в ряде случаев непрочной связью с основным материалом, то для мэталлографических исследований изготавливают специальные образцы, содержащие сечение детали у кромки вместе с исследуемым заусенцем, При этом, чтобы не разрушить заусенец при подготовке шлифа; такой образец перед обработкой помещают в оправку и заливают компаундом (из ряда эпоксидных смол).Аналогично изготавливается образец для исследования качества удаления заусенцев, который вырезают из детали, прошедшей отделочно-зачистную обработку. Сравнение двух шлифов в заданном сечении детали (до и после обработки) позволяет судить не только о степени удаления заусенцев, но и об изменениях структуры поверх 1741069ностного слоя. Это весьма важно, например, при термоимпульсном способе обработки, когда для удаления заусенцев детальподвергается кратковременному высокотемпературному воздействию (до 3000 С).Таким образом, при известном способелзготовленйя образцов для исследованиякромочных дефектов и качества их удаленияизготавливаются два их комплекта: одиндля предварительного изучения дефектов иповерхностного слоя детали до обработки ивторой - для изучения поверхностного слоядетали пбсле отделочно-эачистной обработки.Недостатком известного способа является невысокая достоверность результатовметаллографических исследований и повышенная трудоемкость,Как показывает опыт, выполнение поперечного разреза на кромке с дефектом является чрезвычайно сложной задачей, т.кнапример, заусенец в свободном виде (беззаливки компаундом) иэ-за низкой жестко. сти при разрезании разрушается. В случаеразрезания заусенца в компаунде труднополучить образец для последующей отде, лочно-зачистной обработки, т.к, егопрактически невозможно очистить от применяемых компаундов (эпоксидные смолы),т.е. изготовление образцов характеризуется повышенной трудоемкостью, Поэтому впрактике используется упрощенный метод,когда заусенец не разрезается, а шлиф дляисследования заусенца изготавливается наодном образце (как правило, на торце детали, перпендикулярном кромке с заусенцем),а обработке подвергается другой образец(деталь) с заусенцем, что снижает достоверность исследований,Целью изобретения является повышение достоверности исследования и снижение трудоемкости изготовления образцов.Поставленная цель достигается тем, чтосогласно способу изготовления металлографических образцов, преимущественно дляисследования заусенцев, включающемурезку заготовки, заливку прозрачной смолой, выглаживание, очистку и контрастирование, резку заготовки проводят на двечасти, плоскости разреза механически обрабатывают до возможности полного сопряжения заготовки по этим плоскостям,затем обе плоскости совмещают. путем приложения усилия сжатия с последующим образованием заусенца за счет съема металлана кромке, перпендикулярной плоскостиразреза, а перед заливкой усилие снимаюти производят разъем образцов, При этомусилие сжатия выбирают большим, чем усилие резания.Изменение последовательности выполнения приемов по изготовлению образцов позволяет произвести необходимую подготовку к металлографическим исследовани 5 ям двух сопрягаемых образцов дообразования на них заусенцев, что исключает необходимость в последующем производить продольный разрез заусенца и снижает трудоемкость подготовительных 1020 253035405055 работ. Изготовление двух образцов из одной заготовки и одновременное образование заусенца сразу на обоих образцах при их предварительном совмещении по подготовленной плоскости разъема повышаетдостоверность и качество металлографических исследований.На фиг.1 показаны исходные образцы; на фиг.2 - образцы в момент проведения исследуемой обработки (образование заусенцев); на фиг.З - то же, после исследуемой обработки и образования заусенца; на фиг,4,5 - то же, перед подготовкой к металлографическим исследованиям.Исходные, например, призматические образцы 1 и 2 (фиг.1) предварительно получают из заготовки исследуемого материала путем ее разрезания на две части таким образом, чтобы плоскости А и Б сопрягались одна с другой, Затем производят обработкуплоскостей А и Б по известной технологии (механически и химически полируют, проводят дополнительную очистку и т.п.), при этом добиваются полного, без зазоров, прилегания плоскостей А и Б при их совмещении. После этого совмещают образцы 1 и 2 по плоскостям А и Б (фиг.2). плотно прижимают их друг к другу с заданным усилием Р и производят на обеих образцах одновременно исследуемую обработку, напримерсъем материала фрезой 3 в направлении, параллельном плоскости разъема образцов. Обработку образцов производят на тех же режимах резания (подача 5, глубина резания т, число оборотов и), которые используются при обработке реальной детали на операциях, предшествующих отделочно-зачистной обработке. Величину усилия Р подбирают таким образом, чтобы,оно превышало составляющую усилия резания (силу подачи),действующую в перпендикулярном навравлении от плоскости разъема, для предотвращения раскрытия стыка по этой плоскости. По окончании сьема материала на совместной кромке обоих образцов со стороны выходафреэы образуется заусенец 4 с длиной 3 итолщиной у корня пз(фиг.З).После снятия нагрузки Р и разъема получают образцы 5 и б с заусенцами на кромке,продольное сечение которых находится соответственно в плоскостях А и Б (фиг.4,5).Один из этих образцов. например образец 5, заливают прозрачной смолой и про.изводят подготовку шлифа на плоскости А для металлографических исследований заусенца до его удаления, а образец 6 передают на отделочно-зачистную обработку, например термоимпульсную, после которой изготавливают шлиф на плоскости Б для исследования качества удаления заусенца.Поскольку в момент образования заусенца оба образца были совмещены и плотно прижаты друг к другу по тщательно подогнанным плоскостям А и Б, можно утверждать, что образовавшийся заусенец на состыкованной кромке двух образцов является идентичным по размерам и физико-механическим показателям заусенцу, который образуется на сплошной кромке аналогичной монолитной заготовки(без продольного разъема) при ее обработке на тех же режимах резания.Таким образом, предложенный способ изготовления образцов повышает достоверность металлографических исследований при одновременном снижении на 2530% трудоемкости подготовки образцов.Формула изобретения1, Способ изготовления металлографи 5 ческих образцов, преимущественно для исследования заусенцев, включающий резкузаготовки, заливку прозрачной смолой. вы-.глаживание. очистку и контрастирование,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью10 повышения достоверности исследования иснижения трудоемкости изготовления, резку заготовки проводят на две части, плоскости разреза механически обрабатывают довозможности полного сопряжения заготов 15 ки по этим плоскостям, затем обе плоскостисовмещают путем приложения усилия сжатия с последующим образованием заусенцаза счет съема металла на кромке, перпендикулярной плоскости разреза, а перед залив 20 кой усилие снимают и производят разъемобразцов.2. Способ по п.1, о.т л и ч а ю щ и й с ятем, что усилие сжатия выбирают большим,чем усилие резания,25741069 Корректор А,Ротман ставитель Е,Носыревахред М,Моргентал кор М,Цитки Заказ 2083 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская нэб., 4/5 енно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 зв