Главная | Обратная связь

Применение растрового электронного микроскопа при исследовании дефектов.

Растровый электронный микроскоп — незаменимый инструмент при оценке изломов и повреждений поверхности. С его помощью можно, с одной стороны, использовать малые увеличения (менее чем 20-кратные), что позволяет наблюдать большие поверхности, а с другой стороны, получать снимки отдельных деталей повреждений и изломов при 20000-кратном увеличении.

Образцы для испытаний при этом должны быть отобраны наиболее целесообразно и храниться в оптимальных условиях, исключающих возможности порчи исследуемых поверхностей. Для определения состава различных фаз в структуре (включений, налетов, покрытий и инородных тел) незаменимым вспомогательным методом исследования является рентгеновский микроанализ.

Отбор образцов

Поскольку исследуемые поверхности в большинстве случаев ранее подвергались различным силовым, температурным, агрессивным и др. воздействиям в производственных и или эксплуатационных условиях, необходимо обратить внимание на сохранность образовавшихся на этих ранних стадиях дефектов. Прежде всего исследуемые детали (или их части) следует хранить в сухом месте. В деталях, которые хранились на открытом воздухе, характерные признаки (дефекты), приведшие к разрушению, как правило, изменяются. Из опасения повреждения этих первоначальных признаков следует избегать травления поверхности разрушения. Очистка образцов такими механическими средствами, как пескоструйная обработка и обработка щетками или стиральной резинкой (распространенный метод в технике исследования дефектов), также изменяет их первоначальное состояние. Поэтому целесообразно передавать исследуемые образцы в лабораторию без какой-либо предварительной обработки. Ограниченные размеры поверхности образцов для исследования на РЭМ (в зависимости от типа РЭМ они составляют от одного до нескольких квадратных сантиметров) требуют разделения исследуемой детали на части.

Поскольку исследование всей поверхности не представляется возможным, а в ряде случаев и не является необходимым, при изучении поверхности разрушения следует визуально или с помощью стереомикроскопа определять преимущественные направления распространения трещины. При этом следует помнить, что часто многие расположенные в различных плоскостях локальные трещины при развитии объединяются. При определении преимущественного направления излома могут быть использованы наблюдения за видом исследуемой поверхности: на свежих участках излома всякого рода слои ржавчины, покрытия металлом и т. п. отсутствуют или видны слабо. В большинстве случаев заключительную стадию развития излома можно обнаружить по развитому растрескиванию на поверхности излома или по срезанному выступу (образование острой кромки).

Если преимущественное направление развития излома известно, то достаточно отобрать три объекта для исследования: из зоны начала разрушения, из середины и из области, отвечающей заключительной стадии излома (долома). При этом часто наиболее важное значение имеет область долома, поскольку она является наиболее свежей и потому лучше сохранившейся частью излома. Образец, вырезанный из зоны, отвечающей начальному участку излома, должен обязательно включать и часть неразрушенной поверхности, т. е. зону, примыкающую к началу распространяющейся трещины.

Необходимо фиксировать положение отобранного для исследования образца на поврежденной (разрушенной) поверхности детали. Наиболее просто это осуществляется путем вырезки прямоугольника, длинные стороны которого расположены параллельно преимущественному направлению развития излома и который включает по возможности все отмеченные выше зоны. Перед вырезкой образца очень полезно сделать эскиз поврежденного (разрушенного) участка детали или его снимок.