+79167797877
0 Сравнение EN

Методика подготовки образцов легированной стали для анализа неметаллических включений

Цель методики

Обеспечить воспроизводимую, стандартизированную подготовку (шлифование и полирование) образцов из легированной стали для количественного и качественного анализа неметаллических включений (НВ) на оптическом микроскопе с использованием ПО СИАМС.

Оборудование и материалы

Наименование

Модель/Тип

Устройство запрессовки

FlexPRESS-600 (с термореактивными/термопластичными смолами)

Шлифовально-полировальный станок

Alpha-600 (автоматический/полуавтоматический режим)

Расходные материалы

Продукция Trojan (шлифовальные диски, полировальные сукна, суспензии: алмазные и оксидные)

Микроскоп

Sunny Optical RX-50 (освещение: светлое поле, темное поле, поляризация — при необходимости)

Программное обеспечение

СИАМС (Анализатор микроструктур многомасштабный)

Дополнительное оборудование

Ультразвуковая ванна, этиловый спирт, сжатый воздух, пинцеты, перчатки, маски

Этапы подготовки образцов

1. Отбор и маркировка образцов

Перечислим основания для отбора и маркировки образцов:

  • Отбираются образцы согласно ГОСТ 7565 (метод отбора проб).
  • Производится маркировка образцов (любым удобным способом, не допускается повреждение анализируемой зоны).

2. Запрессовка в смолу с помощью оборудования для запрессовки образцов FlexPRESS-600

Порядок действий при запрессовки в смолу следующий:

  • Произвести очистку образца от масел и окалины методом ультразвуковой обработки  в этиловом спирте в течение 5 минут.
  • Установить образец в запрессовочный блок. Позиционировать так, чтобы исследуемая плоскость была перпендикулярна оси прессования.
  • Засыпать в запрессовочный блок необходимое количество смолы. Запустить процесс прессования, соответствующий марке смолы.
  • После завершения процесса запрессовки — извлечь, проверить на отсутствие трещин, плохого спекания и отслоения смолы от образца. Преимущество термореактивных смол - стабильность при шлифовании.

3. Шлифование и полирование с помощью шлифовально-полировального станка Alpha-600

Производится поэтапная подготовка шлифа в соответствии рекомендациями производителя для подготавливаемого материала: предварительное шлифование/выравнивание, тонкое шлифование, алмазное полирование, оксидное полирование (при необходимости).

Рекомендуемый режим (полуавтоматический):

Этап
Расходный материал
Зернистость
Время, мин
Давление, Н
Скорость, об/мин
Смазка/Охлаждение
1.Черновое шлифование SiC-диск Alpha SiC-P80 P80 2 30 300 Вода
2.Чистовое шлифование SiC-диск Alpha SiC-P220 P220 2 25 250 Вода
3.Предполировка Алмазная подложка Alpha MD-Alu 9 мкм 3 20 150 Алмазная суспензия Alpha DiaPro 9 μm
4.Полировка Алмазная подложка Alpha MD-Pan 3 мкм 3 15 150 Alpha DiaPro 3 μm
5.Финишная полировка Полотно Alpha Nap — 4 10 100 Коллоидный кремнезём Alpha OP-S (pH 9.8)


Критически важные действия при шлифовании и полировке:

  • Использовать корректные режимы подготовки (скорости вращения, усилие) для избежания выкрашивания исследуемых включений.
  • Тщательная промывка между шагами подготовки для избежания попадания абразива на этап более тонкой подготовки.
  • После финишной полировки и между этапами тонкой полировки промывать спиртом для избежания окисления.

Действия по контролю качества поверхности:

  • Визуальный контроль на микроскопе при малых увеличениях между шагами подготовки: отсутствие царапин, «хвостов», вырванных включений.
  • При обнаружении дефектов — повторить шаг.

4. Анализ неметаллических включений (RX-50 + СИАМС)

Анализ неметаллических включений разделяется на несколько этапов:

4.1. Настройка микроскопа:

  • Включить режим освещения: светлое поле (BF) — стандарт; тёмное поле (DF) — для выявления прозрачных/полупрозрачных включений.
  • Настроить увеличение: ×100 (объектив ×10, окуляр ×10) — согласно ГОСТ 1778 и ISO 4967.
  • Включить фильтры: зелёный (546 нм) — повышает контрастность оксидов.

4.2. Работа с программным обеспечением СИАМС:

  • Калибровка: по эталонной шкале (100 мкм при ×100).
  • Сканирование поля: автоматическое/ручное, 16 полей (согласно ASTM E45 Method A).
  • Классификация включений.

4.2.1. Классификация включений:

  • А (сульфиды) — вытянутые, серые.
  • В (оксиды алюминия) — угловатые, тёмные.
  • С (силикаты) — вытянутые, тёмно-серые.
  • D (глобулярные оксиды).
  • DS (одиночные глобулярные).

4.3. ПО СИАМС автоматически:

  • Определяет площадь, длину, форму, распределение, тип включений.
  • Рассчитывает баллы по ГОСТ/ISO/ASTM.
  • Формирует отчёт: PDF+Excel с изображениями и статистикой.

Совет: для легированных сталей (Cr, Ni, Mo) дополнительно использовать поляризованный свет, чтобы отличить оксиды от карбидов.

5. Контроль погрешностей и воспроизводимости

Действия при контроле погрешностей и воспроизводимости, направленные на достижение достоверного результата:

  • Ежедневный контроль осуществляется с использованием контрольного образца — эталона,  характеризующегося известным содержанием включений (в том числе сертифицированных CRM).
  • График техобслуживания Alpha-600: замена дисков при износе >15%, калибровка давления раз в 2 недели.

Преимущества предложенной методики

Методика обладает следующими преимуществами:

  • Повторяемость подготовки образцов (методика отрабатывается и сохраняется в памяти станка Alpha-600) и отсутствие зависимости итогового результата от квалификации оператора.
  • Качество полуавтоматической подготовки выше, чем при ручной подготовке (оптимальное и постоянное усилие прижима образца, количество подаваемой суспензии, время подготовки, отсутствие завала края и нескольких плоскостей).
  • Сокращение времени подготовки на 20–25% за счёт оптимизации процессов при использовании станка Alpha-600.
  • Повышение точности классификации включений при использовании ПО СИАМС.

Записаться в демозал

Приходите к нам в демозал с образцами и лично убедитесь в высоком качестве предлагаемого оборудования.

Запросить online демонстрацию

Мы можем провести для Вас online демонстрацию работы оборудования