Структуру стали принято делить на 3 составляющих: макро- и микроструктуру, а также тонкую структуру. В соответствии с этой особенностью металлов и сплавов, существует 3 способа их следования: макроскопический, микроскопический и рентгеноструктурный анализ.
Макроскопический анализ
Под макроструктурой стали подразумевается ее строение, которое видно либо невооруженным глазом, либо при помощи увеличительного стекла. Для изучения макроструктуры используется макроскопический анализ. Строение металлов изучается в изломе или на специально подготовленных образцах, вырезанных из исследуемой плоскости. Макроанализ позволяет определить и изучить структуру стали и имеющиеся на ее поверхности дефекты. Исследование образца проводится как в поперечном, так в продольном направлении. Перед исследованием выполняется выравнивание и шлифовка поверхности образца.
Подобное исследование стали необходимо для определения:
- вида излома;
- имеющихся дефектов;
- химической неоднородности металла;
- трещин;
- дефектов в сварных швах.
Микроскопический анализ
Микроскопический анализ стали предусматривает исследование проб посредством специальных оптических микроскопов. Исследования проводятся при большом увеличении. Микроанализ необходим для определения:
- количества и формы зерен;
- размеров и расположения отдельных фаз;
- мелких и незаметных невооруженным глазом дефектов металла.
Учитывая, что сталь – это непрозрачный материал, ее изучение выполняется только в отраженном свете. Для этого исследуемую пробу подвергают обработке, за счет которой обеспечивается интенсивное отражение световых лучей от ее поверхности.
Одной из ключевых задач микроскопического анализа считается определение зернистого строения металла. От этого параметра зависят физические и механические качества исследуемого образца. Крупнозернистые металлы будут иметь низкий уровень пластичности и ударной вязкости. Поэтому такая сталь не предназначена для производства большинства конструкций.
Но иногда крупнозернистая структура стали может быть полезна. Такой материал может быть использован для производства сердечников трансформаторов, магнитопроводов электромашин, электромагнитов и т.д. Данная особенность крупнозернистой стали обусловлена тем, что она уменьшает напряженность магнитного поля.
Рентгеноструктурный анализ
В основе рентгеноструктурного анализа лежит такое явление, как дифракция рентгеновских лучей на трехмерной кристаллической решетке. На дифракционную картину влияют такие факторы, как длина волны рентегеновских лучей и особенности строения изучаемого образца.
Преимуществом такого метода исследования структуры стали является его простота, универсальность и относительная дешевизна. Подобное исследование позволяет увидеть внутренние дефекты, не разрезая изделия из стали. За счет этого можно определить усадочные раковины, трещины и даже пороки сварки.
