ГОСТ 5640-2020. Межгосударственный стандарт. Сталь. Металлографический метод оценки микроструктуры проката стального плоского

Приложение А

(рекомендуемое)

 

МЕТОДИКА ВЫРЕЗКИ ОБРАЗЦОВ И ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШЛИФОВ

 

А.1 Общие положения

Для вырезки образцов размерами, необходимыми для проведения металлографических исследований, используют специализированный абразивный отрезной станок и круги, выбранные исходя из твердости стали. Частота вращения круга - 3600 мин^-1. Для предотвращения термического воздействия в область реза интенсивно подается смазывающе-охлаждающая жидкость. После резки на поверхности металла не должно оставаться прижогов и заусенцев.

Для получения качественной поверхности шлифа, включая его кромку, образец запрессовывают в полимерный материал, а для шлифования-полирования используют автоматические или полуавтоматические станки.

А.2 Шлифование

Шлифование проводят в два этапа с использованием шлифовальных бумаг на основе карбида кремния.

Первый этап шлифования проводят на бумаге с размером зерна (50 - 40) мкм (зернистость М50 по ГОСТ 3647) до полного удаления запрессовочного материала с поверхности шлифа и выравнивания его поверхности.

В процессе шлифования на поверхность абразива подается вода. Рекомендуется использовать нагрузку (35 - 45) Н на каждый шлиф. Частота вращения держателя со шлифами - (150 - 200) мин^-1.

Второй этап шлифования проводят с использованием шлифовальной бумаги с размером зерна (28 - 20) мкм (зернистость М28 по ГОСТ 3647) при тех же режимах шлифования, что и на первом этапе.

В процессе подготовки шлифов на поверхности металла не должно образовываться "завалов", формирующих дополнительные плоскости на поверхности шлифа.

А.3 Полирование

Полирование проводят на специальных тканых и нетканых полировальных материалах в четыре этапа с последовательным использованием алмазных паст 9, 3 и 1 мкм, соответственно, ACM 10/7, ACM 3/2 и ACM 1/0 согласно ГОСТ 25593.

Первый этап полирования (наиболее грубый) проводят на прочной ткани без ворса: на влажную ткань наносят небольшое количество алмазной пасты 9 мкм. Устанавливается усилие (30 - 35) Н на каждый шлиф. При частоте вращения рабочего круга и держателя образцов (100 - 125) мин^-1 продолжительность этого этапа составляет (2,5 - 3,5) мин. Направление вращения держателя шлифов должно совпадать с направлением вращения рабочего круга. В процессе полирования вода не используется, а на поверхность ткани подают алмазную суспензию с частицами того же размера (9 мкм) или разбавитель для алмазных паст, чтобы поверхность круга не нагревалась и не высыхала в процессе полирования.

Второй этап полирования проводят на твердой синтетической ткани (синтетическом шелке) с использованием алмазной пасты 3 мкм. Усилие устанавливают (25 - 30) Н на каждый образец, а частота вращения рабочего круга - (100 - 125) мин^-1. Продолжительность этого этапа - (2,5 - 3,5) мин. Направление вращения держателя шлифов устанавливают против направления вращения рабочего круга.

Третий этап полирования проводят на мягкой ткани без ворса или другом нетканом материале. Используют пасту или суспензию с алмазными частицами размером 1 мкм. На этой стадии устанавливают нагрузку (25 - 30) Н на каждый шлиф. При частоте вращения рабочего круга и держателя образцов (100 - 125) мин^-1 длительность этого этапа - (2,5 - 3,5) мин. Направление вращения держателя шлифов устанавливают против направления вращения рабочего круга.

Четвертый этап подготовки шлифов - окончательное полирование на синтетической ворсистой ткани (велюре). На влажную ткань наносят коллоидальный раствор на основе оксида кремния с размером частиц ~ 0,02 мкм. На каждый шлиф устанавливают нагрузку (20 - 25) Н. Время полирования при частоте вращения держателя образцов и рабочего круга 75 мин^-1 - (3 - 4) мин. Направление вращения держателя шлифов устанавливают противоположно направлению вращения рабочего круга.

Полирование допускается проводить вручную на ткани (велюре, сукне шинельном и т.п.), используя суспензию оксида алюминия.

А.4 Подготовка шлифов к оценке микроструктуры

Поверхность шлифа тщательно промывают водой от остатков полировальных суспензий и обрабатывают этиловым спиртом. На поверхности шлифов не должно быть разводов от спирта и частиц протирочных материалов.

Для выявления микроструктуры используют травление поверхности 4%-ным раствором азотной кислоты в спирте. Для выявления структурно-свободного цементита травление поверхности шлифа необходимо проводить до четкого выявления частиц цементита, при этом границы зерен могут быть выявлены слабо.