Меерсон Г.А., Гагаринский Ю.В. (ред.). Металлургия циркония

Подождите немного. Документ загружается.

г_ц.

!2. АнАлитичвскАя

химия

циРкония

39|

литвРАтуРА

1.н!1|ебгап6 ц/.Р.,

[цпс]с|1

с. в.

г.'

Арр||е6 |пог9ап!с Апа|уэ!з,

2-п0

е0.,

гет|зе6 бу

|цп0е|1

о.

в. Р.,

8г|91'п1

н.

.ц., Ёо{{-

гп а п

.}.

|., [.

у.'

1953.

3с[ое[|ег \]9.

Р.,

Роцле!|

А.

к.,

[|с

Апа|уз!з

о[ |!1|пега|з ап6

оге$

о{ 1}:е

&агег

Б1елпеп[в, 2-п0

Апа!.

Ёё.,18' 53о

(1946).

21.

€

га!

в .|.;.Ё|с1п

гпоп0 |тл1. 5.,

&ер.

шуоо-2001'

Аш9шз1

1949.

22.'|а у|з

'\[.

А., м1т

йей||шг3!са1

Рго.|ес1.

23.3гескепг!03е

.'.

с., [еш|з

Р.

\:[л..|.'

фш!ск

|. А., €ап.

Рес.,

178,

258

(1939).

24. |7о э1е

.}.,

Апа|.

€!а1тп,

А4а,41 23

(1950).

25.3гп|1[ о.

г.,

]т1 с€цг0у

1й/.

}!.,

^]г.,

Апц].

€Фтп.,24' 37\

(1952).

26. Ауегэ А.$.,

Ба'п|<в

€.\/.,

Рер.

15€-152,Аи9шэЁ

1950.

27.\аш1ег [|. м., м|т мё1а1|цг9!са1

Рго]ес1

(наст-

ное сообщение).

28.

!е

пзеп

(..'.,

Аш['(нас*$ое

сообщение).

29. €еп1ег в.

.'.,

3й|

(вастное.сообщение).

30.8еац!поп1

Р.

Ё.,

.|г,

Ре1ге11с

6..}.'

Рер-

шуо-2011, Аш9шэ1

15, 1950.

31.

!гцзс}пе11!1. [.,

йеп|в

Ф.,

Роц'ап

&.,.}г.,

&ер.

ФР}:|[_1430, [х[оуегпбег 3'

\952..

32.

Регвц8оп

к.с.,

9о1ег

Р.€.,

8ап[э €.!.,

Рер.

|8€-120, Аш3шз{ 19, 1950.

33. 8 е5ц гпоп1

Р.

Ё.,

-!.'

&ер.

|{!ФФ-2002,

Аш9шз{

1949.

34. 6е|0

!.,

€агго1!

.'.,

Апа|.

€!аетп..

2!' 1098

(1940).

35. 6еп1гу

[.н.к.,

$1тегг!п91оп

1..6., Апа!ув!,

73, 57

(19118).

36. Ргецп(

н.,

'т9г|3п1

м.

!.,

8гоо[з1п|ег

п.

к.,

Апо!. €!аетп., 23'

78|

(1951).

37.

ц 1п а

п г. А.,

[1]']у1е1а1|цг9!са1

Рго!ес1

(наст-

ное

сообщение).

38.

6гевогу

А.

ш., €!аеуп. [,{ешв,

100'

22\

(1909).

39.

тьо|па$оп

Р.

Р.,

ке||еу

|!1. ].;

&ер.

опш|_

747,

Аш3шв1 3,

1950.

49.8о1[а

|. г.,

ме|!оп м.

с., Апа!'(!аетп',

19,

873

(1947).

41.8оу1е

А..),,

нцв_!_еу'

у.у.,

!п0.

Ёп9п9.

€!аеп., Апа|. Ё4., 15'

618

(1943).

42.

&еа0

Р,.

в., маг[!п

.].

Р.,

Рер.

м|т-ввп-8'

Ребгшагу 28, 1951.

43.

А.! б г !

91л

{ €. н., м|т

1!1е1а!|шг9!са|

Рго!ес1

(настное

сообщение).

44.

(9г

!ррц

А. в., вап[э

1ь|.,

Апа|.€!аеп.,24,

472

(\э52).

45.ъ|||!еп0а1:!

ш.

с.,

\[/гоц9[п{оп

о.

п{.,

9_|.

Ё. 0., 7гопз.

Ё!ес!гос!теп.

$ос.,

93,

235

(19,18).

46.1(го1|

\у..'., 3с[!ес}п1еп

А.

ш., [гапв.

Ё!з6гос!теп.

$ос.,

93,

247

(\948).

47.${ап!еу

.'.

к.,

Ёоепе

-}.,

\[!епег

с.,

Апо!.

(!аетп.,

23,

377

(1951).

48.

$!о'пап

н. А., нагуеу

с.^.,

|пз!.

Р!е!о|в,

ш'

391

(1951_|952).

49. !.ег3е

€.,

!т1е!а!в,

1' 31

(1949).

50.

ш а

|1е г 0._|., Апа|.

€|еп.,- 22,'ж7

(19ю).

51.

6ге88

с.с., шаг1е| ц[.8.,

коре!гпа'п

8.,

&ер.

$ЁР-2',.|ш|у

13' 1949.

52.

]|1с6еагу.

|(.,

Рер.

п[гАР9{1,

$ерЁепбег 8,

1952.

53.

$с-г!бпе:

8.!,

фц|!цц

н.

к.,

"/.&ес.

1цлс!.

8цгеал

8'а'йч

37'.379

{19Ф);

и'

цц_ц1--ц'_

-&]]ачс

-г:ф.-фщр:'|ч

!абога1огу

!6.

1х1ог

г |

.|. 4"_вер|д{Ё1049;{цле

195Ф.

57.

](1.п

з ь].т^у^'9-.Ё1.,.?.е

гп

п.

8.,

Арр|"

€!аетп,,

4о6

(1951).-

99. !

п г:у

\[/. й.,'

.вмт

(настт*ое

-сообщение).

59.

Раззе|,

у. А.,.

}{ошаг.{

А:-й.;-:Ап0егзоп

9.,

Апа|. €|еп,,;?5,76Ф

(1953),

6Ф.

6о-г9_о_ц

.|!.-в.,

.!йсоь&

п.'м.,

Апй. €Фгп.,

25,

16о5

(1953).

61. Р

е |0 гп

а п

€.,

Рер.

АБ€}-ю35, 1948.

62. Ё_е

п^ч

у'.

ту. 1}1,,

3рес1гос[еп!са1

Апа1ув!з

бу $раг1<

Ёхс!1а1!оп

о{

$о1ш11опэ

0з!п3

т'шс!1е

€шр а-звейб1у

(будет

опубликовано).

63.

Равэе1

\/. А.

(настное

сообщение)

64. $ гп

1п в. Р.,

|1ъег

Ё.

.).,

Рер.

^есо-2924,

.]}1агс}п

1950.

65. |!1^9г!!гпо;9

0.м.,

шоб1е

!. А.,-

Апа!.€!аегп,,

25'

ж6

(1953).

66.

Ре10гпап

€.,

Рер.

АЁ€!-?342,

Фс\обег 1948,

67.Равве!

9.а.,

лп'оег$оп

с.н.'

].@р!.$ос',

Атп.,

41,742

|\9ю).

99. 9папё!ег

А. в.,

-/.Фр!.8ос.

Атп.,Ф,ж2(195о'.

99.9ов1ег

}.,

Ёеуе$у

с.

!'{а!шге,1\|'79

(1923).

70. Р_г!

ч{д-з^й-^.н.,

в ! ;[з

1-.

5., !?и.'$с!.'!п$/.,

19,

323

(1948).

71. в!г[э [.

$., 8гоо[в

.|.,

Апа|.

(!теп.,

22,

1017

(1950).

72.

!у|ог1|гпоге

Р.

/!1.,

&огпапэ

Р.

А.,

!.Фр!.

$ос.

Агп.,

42,

673

(1952).

73.

Рц(3еп$.'.

в.,.|г., Рабац|ап

Ё..|., !!шс_

!еоп1св,

10, }'{о 5,

(|952).

74.9е8епе0еЁ1|

8.,

.1!1

с6оцлап

Р.к.,

окшь

(вастное

сообщение),

1948.

75. 6о]0!абег

м.,

]!1 це[д!}:ацве €.

Ф., Фа1<

&!09е

1п{оггпа1!оп

]!1ее1!п9,

1948.

76. ]!1 ше1т|}дацве

€. Ф.,

?}:огпаз

с.

в.,

1$шс-

!еоп|с8,7,

п!

(1950).

77.

!у|це[п!1тацэе

с.

о.'

&ове

о.,

1!огпаз

с. в.,

Аш[

(настное

сообщение), 1952.

78.

е а 0 Р. 8.,

;!1|[

/!1е1а|!цг9|са1

Рго,|ес1

(пастное

сообщение),

1952.

пРиложвнив

мвтАллогРАФия

циРк

ону\я

Рогп

этош

прил0жении

описаны некоторые

и3

наиболее

ротребительных

методов'

применяе-

мых в металлографци

циркония.0начала

общих

чертах

|д}лагает9я

история

развития

методоЁ

йё-

таллографического

исследования

циркону!я'

эа-

тем

опись|вается приготовление

образцов'

меха-

ническое'

х}'.мическо е и эл е}(тр

охимическое

]пол

и-

рование'

а так)'(е

б9ущд1ртся'

ме1оды

катодного

й химического травления.:,;||ривод[!тся

?аблица"

. . .']

циРко\:1111,

.*:',1;

]',,''-,,,

||о_видимому'

первь|е

щикрофотографии

цир_

кония были

опубликовань!

в 1931 г' Фогелем

?онном

[1].

Ёа!тих

фотографиях

была показана

закаленная

/-струхоура

в образцах'

кот0рые

под_

вергались

электрополированию

в азотной

кисло_

те. |1рименялось та}оке

окрашивание поверхности

шлифа

путем нагревания

образца

на воздухе.

дальнейшем,

особенно

в течение

последних

6-::7

лет,

бьтло

предложено

много полезных прие_

мов'

дця

вь|явления микростру'(гуры

циркония.

14з них наиболее

ранняя

методика}

йредло>кенная

в 1948

г. Ротом

[2]'

предусматривала

механи_

ческое

полирование

с п0следующимтравлением

плавиков0й

кислоте. ||рименение

плавиковой

кисл0ты

дпя

травдения

циркон|4я

является

на||-

более

ценной

иертой метода Рота.

Б последующие

годь| метод

Рота бьтл

заменен

более совер!1|енными

мет0дами' но

плавиковая

кислота

и сейчас

часто

применяется

уля

травления

металла, так

как она

-.]егко

протравливает

полирует

циркони:1.

Б настоящее время нах0дит

применение

хими_

ческ99 полир0вание'образцов

1о

мет9ду

}(ейна

[3]

с использ0ванием полирующеи

)кидк0сти'

с0дер-

хсащей

плавиковую

кислоту и

различные

разбавй-

тели.

€ообщал0сь;

что п0лирование

совершается

бьлстро,

просто

эффегоивно.

Арудщ

обц1но.

пр|д'1еняемым

|{чодом

явля-

ется

электрополирование с примене1{ием

хлорной

кисл0ты

[4-6 ].

€оо бт'{алосБ, нто

рля

электрополи_

роваЁия'

борида.

цирк0нпя

пр

игодн{

п.|тЁЁиковая

кислота

лля

9}т.е:сгр9п9.:!чр9вани'!

циркония

и его сплавов в некоторых

с-'|утп|ях{:!приго_

д)н

эл9|ср9л.иц

с9держ1чи}

Ф;о9ул'1ашц9ния

[в'

9}.

]']'

]

:].']'

:']';:.'-'''.--

..;'

.-:_;]й.;]

:: ъ

;

:-::]::''.'€-'

: ]

. .:

[

;1:,',.,;

з|}'|{|]Ё--.-;';.:.з !

.,:

.}],

;3'::;1с'6:

{!Ё.ф

:11Ё'],,|!]-=;_'*-!_!.

',:....,,

пРиготовдвпдР].чБР_д.зшРв]1;'.,'.'

1'-.:

едв а

ител

ьн

я'

Р{

бФц'

по,

ЁЁр'е6де;'

йр}пи-

рованию'

закреплению

и шлиф0вацид

.о0Разцов

др.!т)кна

выполняться'

осторо}ц}!Ф':

ч'1'

6ъ[

*бе>кать

по

явления

дво

йников при

меха|{|{|гескоЁ офа бот_

ке.,(ля вырезки' образцов

целес0образно_

пРиме-

нять

абразцвный

диск

к}

карби4{-кр_емния,

пр\4-

чем выре3ку

следует производитЁ

при

обильном

охла>кден8и образца

)кидкостью;.' Ёеправильная

выре3ка

образца

приводит

иска)кению

строения

поверхностного

слоя'

к0торое

при

металлографи-

ч9ском

исследовании

может

бь:ть отнесено

3а

счет

других

причин. Бид

кристаллической

струкгурь'

иногда

не показывает

явных

нарушений

поверх-

ностного

слоя'ц, хотя поверхность

может быть

отполирована

до

3еркальн0г0

с0ст0яния

струк-

турной четкости' все

же

в 3ернах могут

оказаться

двойники.

йногие и3

поверхностнь|х

двойников

могут

бь:ть огпибочно приписань1

внутренней

структуре' в особенгтости

те'

к0т0рь|е

распр0стра-

нень| от границь|

до

границь!

зерен' так

как

их

внетшний вид сх0ден с вне1шним

видом

двойников,

во3никающих при холодной

обработке.

Аногда

это

явление

наблюдается

на 3начительной

глуби-

не'

дальнейшт:м

п0лированием

не

всегда

удается

пРило}кг'!{}|в

1. мвтАллогРАФия

циРкония

з93

удалить

д0статоч|{ь:й

с.ттой

д[еталла'

чтобьл

вскрь|ть

лежащие ниже

сл0и недеформир0ва|-|н0го

ме_

талла.

Ёекоторь:е

поверхн0стные

двойники

обнару-

,киваются

немедленно.

Фни

наиболее

кор0ткие,

параллельны

друг

другу

и образуют широкую

пол0су.

.0,ля

того

чтобы

вскрь1ть недеформиро_

ванный

металл'

необходимо

удалить

слой

толйи_

ной'9,76

л1м[5]. Ёа

фиг.

313 приведена серия

микрофотографий

струкгурь|

циркония

поверх_

н0стнь|ми

двойниками,

в03никш14м|4 лри непра-

вильной

вьлрезце'9$'разца.

на

снимках

демонст-

рируется

исчезновение

этих

двойников

после

про-

ведения нескольких'

лолирований.

[ообщалосЁ

1з;,'йо

шо'йникование

может

так-

)ке во3никать

прй-монтировании

образцов, при_

чем

при

таких

давлениях'

которь|е

обьгнно

при-

меняются

при

монтировании

большинства

мате-

риалов

(\,4!-2,\\

ке|мл2).

||ри

монтир0вании

цирк0ния

давление

не

должно

превьтшать

0,21

ке|мл?..

..-

..':-,:;.:.',.-:'..'.'.',,-,''-''-.','

.-.:-.]'|_

к0яп0]||[ровапше. обз0р литературы

ю:?11{3'.1ные'л3б9ратории

примёйя_

ц9_щ*_п-

:ц.

ха

цическо

г0

0л и

о в

ия.

|1олирование

пр0д0.,]7кается

на

вращающемся

диске'

покрь|т0м

тканью'

периодически

смачивае-

лтой

густой

суспензией

тонг{оизмельченной

окиси

алюминия

или

двуокиси

олова

в0де.

Фкись

алюминия

марки

)1инде

А (размер

частиц

0,3

лк)

более

предпочтительна

лля^

полирования

на

пер-

вом

диске'

который

п0крывается

тканью

корот_

ким в!рсом'

например

шелком

или

тонким

сук-

н0м.

ьолее

тонкая

0кись

алюминия

марки

)1ин-

де

Б (размер

частиц

0,1

лк)-наще

исп0ль3уется

на

втором

круге'

которьлй

обтянут

материал0м

длинным

ворсо]}1,

например

сукном

йираклоз,

войлоком

или

сукн0м

[апцаль.

-Ёслтц

приходится

пр0изводить

только

меха}{ическое

полирован]1е

б9з последующего

эл ектр0л|,|тическог0

ил\4 хими-

ческ0го

п0лирован14я'

то

удобно

применять

мет0д

травящег0

п0лирования

[10].

3тот

метод

сост0ит

добавлении

травителя

суспензии

абразива,

которую наносят

на

материю

круга.

йетод

бьлл

преш|ожен

Фсмондом

[11] ранее

\(лтэ

г.

назван

таРящим

полированием.

||ри

полированппу

об-

разец

испыть|вал

небольтпое

да

влениё.

что,

поиво-

ди.'|о.,,к

появлению

рельефной

поверхност^и.

н9фояцее

вреуя

это

явление

устранёА0

и'метод

00есп"9!'!'вает

бь|строе

равномерное

удаление

м€12ф$

результате

совместного.

действия

аорзз|,!Р4

и.-травителя.

-|Ф

п0лирующего

растворадойвляется

от 4до

капель

плаЁиковой

кислотБ[. Бместо

плавик0вой,

кислоть|

можно

добавлять

один

к} следующих

р'..Б'Ё'";

..1)

раствор,

со-дерцащий

об!емн.

./'

плавико_

вой

кислоть:

0,5

объемн.

азотно?{

кислоты;

раствор'

с0дер)кащий

3-10

объемн.

ща-

велевой

кислоть|;

3) водньтй

раств0р,

с0держащий

50 объемн.

о/'

азотной.

кисл0ть|

и неск0льк0

капель плавиковой

или_кр

емнефтор

истоводор

одной

кислоты.

некоторь|х

лабораториях[!2]

применяют

алп1азную

пудру

(5_6

,о:к) на

первом

круге,

о0тянутом

парашютнь1м

шелк0м'

причем

каче-

стве

смазки

берут

кер0син.

Ёсли

не[лбходимо

уда_

лить

глубокие

царапинь|,

то

шелк

заменяюй

на

0иллиардн0е

сукно'

несмотря

на

то'

чт0

случае

применения

этой мягкой

т](ани

]!1о)кет

происхо_

дить

рельефное

полирование.

*им,ческое

п0лирование.

[имтдческ0е

пол|1-

р0вание.

[3],

несолтне!{но'

-наиболее

бьтстрьтй

улобнь:й-

мет0д

пригот0вления

металлографи-

ческих

образцов

цирк0}{ия.

Бсли хотят

пр0извести

о0ь]чн0е

0пределе[{ие

размера

3ерна'

то

хими-

ческ0е

полирование

м0}кн0 пр0и3в0дить

неп0_

средственно

п0сле

чистовой

механической

обра_

ботки

образца.

Бсли

>ке

требуется

более

деталь-

н0е

исслед0вание

структурь|,

то

образць:

шлифуют

нажАатной

бумагой

или

|1а

круге с парафином

карбидом

крел{ния

(крупность

600),

з6тем

об-

рабать:вают

кислотой-либо

путем

йогружения

)ж'

11. .:?

А;'

ностью,

наиболеЁ

вероятно''те'

которыш

он

отдаст

личное

предпоч-

тение;

выбор.методазависиттак)ке

от

ассор-

тимента

полирующих...средств'

имеющихся

распоря)|(ении

исследователя.

[1олирование

мокрой,,

или сухой

на>кдаиной

бумагой

пр0изводится

луцбо вручную,

либо на

вращающихся

кругах.

Аля

смачивания

бумаги,

особенно с

мелким

зерном

абразива, применяют

керосин,или

-раствор

парафина.

Аля

тшлифования

применяют

бумагу,

на

которой

нанесен-карбид

кремния (крупностью

280,

32о, 4оо

600), и

ная{дачную

бумагу

(1,

\|о,

2|0,

3/0).

Буплага

карбидом-кремния

рек0мендуется

|12)

дйя

гшли-

фования

более

твердь1х

сплавов' например

спла_

в0в

цирк0ний-вольфрам,

цирконий-кремний

цирконий-хром.

||ри

шлифовании

этой

бултагой

пр0исх0дит

мень!ше

вь1кра|'шивания

больтпих

масс

интерметаллических

соединений.

Ф]{нако

для

всех

других

с]]учаев

шлифования

приг0днь1

как

оумага

кар0ид0м

кремния'

так

на}кдачная

бумага.

||осле

ка)кдой

ступени

шлифования

не_

обходимо

удалять

металл'

заполняющий

цара-

пинь|.-

3то

достигается

пр0тиранием

щеткой,

с!то-

ченной

разбавленнь|м

раствором

смеси азотной

плавик0в0й

кислот

[8].

пРило)квнив

!. м-втАллогРАФия

циРкони']

з95

пее'

либо

пр0тирают

смоченной

кислоте

щеткой.

.(ля

полирования

чистого

циркония

и сплавов

большим

содер)канием

циркония

рекомендован

раств0р'

содержащий

8-10%

нР-,

45оА

ншо3

в0ду

и]1и перекись

в0д0рода

(остальное

коли-

иество).

.{,ля

сплавов

с низйим

с6дер>канием

цир-

кония вместо

водь|

и_,]и

перекиси

водор0да

упо_

требляют

глицерин.

Фбраз:|ь:

промь|вают

холод_

г:ой

воде.

||олрающая1я

пов6рхность

пригодна

/щя

исследования

как

светлом поле,

так

и в

поляр|*зованном

свете.

Фщапшивание

зерен,

!!Р!!_

!одящее

к контрасту

их

светлом

поле'

мо}(ет

оь[ть

достигнго

путем

нат14рания

образца

щет-

кой, смоиенной

раствором,

с6стоящим

из

1 части

водной

полирующей

я<ид!ости

и 3-5 частей

во_

дьт.

Фбразцы

химически

:1[Ф!1|{!Фв3нного

циркония

могут

быт3

окрашены

та|оке

путем нагревания

течение

5 мин.

при

4Ф9.

||огру:кение_

ка>кдого

образца

энергично

перемешиваещщЁ

раствор

ш|я

химического

поли_

рования

д9е{

очец6

хо_ро|||ие

ре3ультаты,

и такой

способ

работы

оченф!цобен,

ёслй необходимо

ис-

*_-3'.'сгрополирование

часто

прои3водят

рас-

творе,

содержащем

| часть

60о/'-ной

хлорной'ки-

слоты

|0 частей

леу5ной

укё}сной

кислоты

[4].

3тотрастворможно

бь:стро

приготовить

и при-

у:"я'"

сразу

же

после

приготовления'

так

как

он

содер)!(щ

ледяную

уксусную

кислоту'

а не

ее

ангидрид.

||0

этой

>ке

прйнийе

отсутствуетопас_

ность

взрыва'

если;

коненно,

соблл6даются

обь:ч-

:::.^].ч"

предосторожности'

необходимь|е

при

ра0оте

хлорной

кислотой

[26].

!'ляэлектроли-

тического

полированияиспользуют

около

3ф

мл

электр0лита'

налитого

сте:олянньлй

сосуд'

5от9гый

погружен

в ванну,

наполненну''

"ол6,и'.

качестве

материала

катода

р1комендуются

нер-

)1(авеющая

сгаль

или'

титан.

.(ля

удержупванйя

образца,

который

погружается

эйелоролит

без

91рз-"1', {Аобен

небольтцой

&|)!шм

от^

батареи.

Бо

время

полирования

образец

необходимо

э!лер_

гично

встряхивать

вручную

ил|4

механически.

'!,ля

образцов'

поверхност1

которых

равна

при-

йерно

116

с!эс2,

рекомендуется

йапря'жение

^хо-

:9:Р.'^.у#' _з_о.

€ил6.тока

завйсит

от

Ёели-

чины

о0щей-1-пове'хности

АЁ1\2,; пйййь;?:й^-

следоват*:ряд!0бр-азшов.

€сли

}!(елательно

исспе_

то!шо

водят

3ависимости]"ат;.желаемого

конечного

состояния

после

тшлифования

шкуркой

или,

что

лг{ше'

после

двухминутного

'механического

полирования

на

суконном

круге.

6бьлчно

после

электрополирования

травления

не

требуется.

леццо-Р'.цовь--49!Ргд<ел'з:раствоР.;Ф6й|е';!_ремя

полирования'об_ынно.сщ1аЁляет

!ь--45

с6к-

|йсле

3топо'

образец :пРошцва|от

водопроФдной

вбдой.

но

луч|ше

сначалаоцЁуть

его

слабый

оаствоо

уксусной

кисп0тн

'4л

кис.,ю.ты

на

й'водь:),

а 3атем

уже

промыБать

водой.

,(лительно

сохр{1

нять

исп0лвзованный

"электролит

не

рек9мен!у-

ется;

]однако

'ра9твор]' мо>к?т

й'с,ол"зоваться

хоро[шими

результатами

д]1я

полирования

2о

ооразцов'

пр^ичем

[€>кАБй

с поверхностью

при-

мерно

1,6

см2.

английских

лабораториях

в )(аруэлле

[13}

для

полирования

циркония

лг{шимэлектр0лйой

при3нан

раств0р,

содержащий

мл

*лорной

кислотьь

!75

лл

уксусн1й

кислоть|

и 100

йэ'"-

ленлликол!-при

плотности

тока

а|ём2.

]$*.

[6]рекоменА}ет

д32

электролита

хл0р_

нои

кисл0той^и^лг{шим

и3 них

считаёт

раствор,

содер}кащий

3ю

мл

95оА'ного

этил0вог0

спивта^

!09

хлорной

кисло{ьл

(уд.

вес

1,2)

ю'

;;

2-0гоксиэтанола

(<бутил

целлосольвл).

полиро-

вание

этим

электролитом

пр0изв0дится

3а

\о-2о

сек.

при

напряжении

на

ванне

около

в.

причем

поверхность

образца

равна

0,3 см2.

€остав

второго

электролита

следуюйий

: 1000

млчтлстой

уксусл^ой

кислоть|

йл хлорной

кислоть:

(уд.

вес 1,59)

;

ре)ким

полирования

энергинное

пере-

мешивание'

плотность

тока

0,6-0,в

а|см2

лрп

напря)кении

60с.

Аля

полирования

цирк0ния

исп0ль3уется

так)|{е

электр^о^лит,

содер}(ащпй

3,5

фторида

аммон|1я

и 1Ф

мл

дистиллированной

в6д*

1в1.

и г.

3!3.

:.лйкроцото.р'фй'

ц"р.й,}'Ё'дйр.,вщ.-

гося

вк[лавлцван|лю

термоФработке

при

750ы

в тече_

ние

час.

х.1Ф.

-оРз

3-ч""_:чдэчргалсяповтор"''"у''''р-'''ниюбумагой,иск.ггпо-

чая

представленный

на

последйем

сйимке.'Фперации'прогазводились

последовательно.

снимки

сделаны

поляризованном

свете.

.-_

-Ав

о Ё1н.1к|1,

возни

к|!,

ие

бла года

ря

яеп

ави'л

ьномй й |]ре"-,

й й

99Р9-ча;

образец

полиров,1ли

бумаЁой,

затем

подБерЁали

5ле+сгро-

полировани|о

смеси хлорной

кислот6|

этилового спирта;

б:-

:9-те _кР1тковременного

элекгрополирб

ван!,,

растворе'

состоя-

з:1-з1*|9

часгей

ледяной

уксусной

йислотьп и

части

ъ0%-ной

х]!орной

кислоты;

пос]]е

вторичного

электрополирова!:-ия

Р1т99ре:^с^9сгоящем

!':}

.!Ф

частей-

ледяной

уксусной

*ислотьг

1_11т!

(ш9;-ной

хлорной

кислоть|

;

пойе 1ретьего

электро-

по

ирования.в

растворе'_состоящем

из

|0 частей

лёцяной

уксусЁой

кислоты

и ]

части

66%-ной

хлорной

кислоть1; недостаточное

переме|дивание

;

после

химйческого

поли1!ования

воднь!м

Р1с':9!9"

для

быстрого

удаления

боль[лого

слоя}леталла.,

вероят-

Р.о-:_ 991_!9",Рование

производ||ть

более тщательно'

мо)кно

до_

о|{ться

плоской

поверхности;

пос]!е

ловторного

полирования

нах(цачной

бумагой

3/0,

зате.м

в течение

1 миЁ.

на

круге, по-

{рьггом

[депком

смоченном

суспеязией

окиси :!'люминйА

7инйе

1о%-ной

щавелевой

кис-поте.

и.

наконец.

коатковоеменного

электропо-пирова_ния

(при

быстрой

йеремепшиЁанй">

Б'Ё]йБоБе'

состоящем

л.:,з

10 частей

ледян6й

уксйсной

кисло!ьп

и'

1 ча&й

60о/6-ной

хлорной

кйслоты.

:{етош

с.196д6шФ.*$-фц

ФцеФикам$,

"!тричем

пин-

з96

мвтАллуРгия

циРкония

11;;:':]:'::.'!

;,'.

1''

,'"

бьлла

сния<ена пр!{мерг!о

до

михл.,

включая

так)ке время 0ткачива!{ия

для

д0стижения

не0ь

ходим0г0

вакуума.

||риптег:ение

катода с внешним

охла)кдением

снизил0

фактинеское

время

кат0д.

ной: бомбардир0вки

д0

3 мин.

и меньше.

б) \ш,тсшнеск0е п1равленпе.

[ля

травления.

раз_

нообразгльлх сплав0в

исп0льз0вались

мн01.0чис-

леннь|е

раств0рь|.

Б табл.

150 приведен

с0став

травильнь]х

раств0р0в

и металлические

системы,

ш|я

травления

к0торь1х

0ни применялись.

Бсе

эти

реактивь|

с0держат

фторид

и обь:чно

наиболее

эффективнь|' к0гда тра вл ение

с0 п

ов0}кда

ется

бьт_

строй протиркой п0верхт{0сти

гигр0ск0пической

ватой.

€начала

на

поверхности

мо)кет

образо-

ваться

темная

пленка.

этом случае

необходимо

пр0тирать п0верхн0сть

ватор]

д0

тех пор' п0ка

она

не станет блестящей,

а затем

образец

немедленн0

пр0мь|вают

вод0пр0в0дной

водой.

':1

,.',1;

{!$.1$*-_т+"ч:1,;

иг. 314. 1!1ассивные немета!лические, включенйя

.цирконии-

25Ф.

на верх||е]|{ сни}1ке виднь[ вк,тк)чения

гидридов

цирконии'

содер-

}кащем

5 атом*1.

уо

водорода'

на ни)кнем

лсарбидные в|о]к)чения

цирковии,

плав''1енном в графитовоьт тигле.

||олирова'ние

произв0дят при

напря)кении

\8-29

в течение 5-10 сек. при

комнатной

температуре.

|1ленка,

образующаяся

процессе

полирования

на

поверхности

образца'

удаляется

щеткой'

см0_

ченной в 5о/'-ном

раств0ре

фторида

амм0ния.

1равление

пров0дят

в той.же самой ванне

в тече-

ние

сек. при напря>т(ении

4-\Ф

в.

1равление.

а)

&апоён0е

вакуумн0е правлен!1е.

/\7[етод

катодн0г0

вакуумног0

травления

0тлича-

ется

интереснь1ми возмоя{ностями

как

для

спе-

циальн0г0'

так и

для

общего применения.

Фн при-

менялся

при металлографическом

исследовании

нескольких

тип0в

металлов

[14'

15]; включая

цир-

коний

[9].

А4етод оказался приг0днь1м

для

иссле-

д0вания

материал0в, облицованнь|х

цирк0нием

[16]'

при

травлении

которь|х встречались

затруд-

неЁ1ия' вь|зва 1{ [ |

ь|е

разл

ичием

х им ических

сво р]ств

0сн0вного

и об;:ицовочг{0го

мет:!ллов.

Б-т:агодаря

улуч11[ет1и]о

;1г}паратурь1

пр0д0лжительн0сть

т1)авле}|ия

:<;т;т<;\от'б

образца в

г10с-цед!!е[т

работе

Ёеметаллические включения

цирконии

иден-

тифицируются

с п0м0щью

микр0скопа;

!(арбидд

и гидридь1

имеют 0пределе}]нь|е

характеристики'

по

кот0рь!м

легк0

расп03нать

эти включения.

(арбидь:

имеют вьтс0кую тверд0сть'

р0вно

отполи-

р0ванную

п0верхн0сть,

яс}{0

вь1раженны0

г!ани.

ць!'

угловатую

и сфероидальную

формь:

у\

явля-

ются

оптически и30троп|{ь|ми.

Ёсли в}о|ючения

карбидов

мног0числейнь:,

особенно

в лит0м

мате-

риале'

то

0ни

обнаруживаются

виде

ш|инн0й

цеп0чки

прод0лговать|х

включенпй,

а если они

массивнь|, т0 имеют

вид

дендрит0в.

[идридные включения'

в пр0тив0положность

карбидным,

не имеют

однообразной

формьг

или

ясн0

вь!раженнь]х границ

и во время

полирования

и травления не легк0 приобретают

гладкую

3ер_

кальную

п0верхн0сть.

8сли

в0д0р0д присгствует

в неб0льших

к0личествах'

т0

гидриднь|е

в[01юче-

ния

имеют

вид т0нких

пластин0чек,

расп0ложе-

ние

к0торь]х

связан0 с

определеннь|ми

кристалло-

графинескими направле}{иями.

|!оскольку пласти-

н0чки

появляются в виде

несимметричнь|х

иго-

л0к' их обьтчъго легк0

м0}к1{0

0тличить от

двой-

}{ик0в.

8'сли

гидриднь!е

включения

0бразуют

конгломерат'

т0

0}{

кажется

покрь|ть]м

к0лючка-

ми' причем из осн0вн0й

массьл

к0нгл0мерата

вь!-

ступают

игль|

различнь]х

предп0чтительнь|х

}{а-

правлениях. Ёаиболее

}1ассивнь|е

гидрид!]ь!е

включения, обнару>кеннь|е

цирк0нии

с больгштт''тт

с0держание:\1

в0;!0[0[а,

оказались

0птически а\\[1-

3отр0пнь|ми.

Б поляРизова1]н0м

свете

они обна-

ру}|(ивают

0|(Ра111е!|г!ую структуру

как

|{еп0сред-

ственн0 после п0лир0ва}|ия'

та|{

после

образо-

вания т0лст0г0 0|(исн0го

сл0я при !.{ах0)кде1'ии

образца |1а в0здухе в те!те!{ие

длитель}"!ого

вре-

}1е|!!{.

Ё::

фгтг.

;)14 приве:кел;а

с!отографлтя т;тплтн-

таблцца

150

€оставьп

растворов

для

х|{мического травлен\1я н пх

пришенегтие1

при&!енение

!7Р',

!уо

н2о,'99оА

нР' 1ооь

н2о,90уо

Б}.}Ф',

.ла:

н,'о, ю

'!л

ЁР, 6 капогь

|1Р,

'настлх

ншц, 1 часть

\7'Ф,2

насгп

|лицергшт, 6 частей

ЁР,

2 настш

ншо3, 2 чаетп

|'лицерин,

частей

ЁР; 1 насть

ншо3,

1/з

части

А'3,2_4

ёасги

|'лицерй,

8 частей

нг,'5%

ншов'

!0%

|лицерин,

85о/'

АР,2 лл

Ё[т[Ф', 30 лл

йолочная

п<нслота,

30 мл

7г _(г,'2г*|.{!, 2г_€!,

*-Ав,2г--_А1

[35}

7с*$п,7г_!'||о,7г-{ц

ф],

2т_€|;2г_А1

[31]

7г----|а

[57

А'Ф, 50 мл

Ё|',|Ф", 50 лл

н231г6, 4

капли

Ё(|,.4$ лл

ншо3,

!|_!5 лцл

ЁР, 3 капли

нР,

часгей

ншо3, 1 часть

ндо,.80 частей

нг,

"5о/о*

А3\Ф' (х.

н.),

3о/'

Ё'Ф;;92|"

.:::-;{-.;'.:|::.,{,1..,

ЁБ':2,}4стч''

ншо8,

].1,

часть

|'лиц9рин,,!

:вастц.

ЁР, 2 васти

ншо3, 1

ч5сть

['лицргп*,

частей

|7Р, |

-лл

ншоз,

'а[

Рб(!.{Ф')',

3 а

А"Ф,95

лл

]

капель

||римененне

2г-т[

[5]

:::7г

ёплавы2

|3']

2г:_1ц{|,

7г-м3|А]

7г-т)

|28)

7г

|9)

8се

расгворь:

предназначены

-д,!'я

выявленпя структуры при исследова"''

" """'''*

поле' 3а |{скл}очением

растворов,

помеченнь|х

зве3дочкой. €одер>кание

указанных

в таблице веществ вцра}кено в

объемнь[х

процентах

или частях.

сд;.разд. с*имическое

полирование1.

398

метАллуРгия

циРкония

ной микрострукгуры

массивных

включений гид-

рида

у1

карбида.

||ри

обыин0м

содер}(ании

водо-

рода

цирконии

(меньше

0,3

атомн.

о/')

гидрпд-

нь|е

включения

имеют

вид отдельнь!х

д'|ин!|ых

пластиночек

или

пакетов из

пластиноиек,

кбт0-

рые

легко

отличаются

от

двойников'

редко

по-

являющихся

в виде

(пакетов

и3

пластиночек))

чаще всего имеющих

вид

отчетливо вь!ра)ке|{ных

отдельнь|х игл.

'(войники

имеют

тенденцию сое-

диняться

ровно'

за

искпючением

мест

пересечения

с'другим

двойникой

или

включенной

частицей.

|-{иркониевые

двойники

всегда

имеют

конусо-

образную

форму-

|идридные включения

благо-

даря

тенденции'

пластинок соединяться

в пакеть|

обйчно име|сгг

более обрывистые и

толстые

к0нцы.

€ообщалось,

что

некоторь;е исследователи

на-

блюдали

в!('|ючения окислов и

частиц'

богатых

кислородом'

по

границ;1м

зерен или

внутри

зерен.

Фднако из-за

небольшого

ра3мера

частиц

их

труд_

н0

распо3нать.

|[оскольку

кислород образует с

о-цирк0нием

твердый

раствор

с' содержанием

до

30 атомн.

о/'

кислорода,

включ€ния

окислов обна-

руживаются редко.

Ёи одно и3 включений в

цирконии

не было с

уверенностью

идентифицировано

ка(

нитридное.

9казывалось

[!7],

.шо

нитридная

фаза

был4'обна_

металлическом

цирконпп,

не

имеется.,

8,'общец

содержание а30та в больш:инстве

сортов

цирконйя

сли!шком мало'

тпобы

можно было

обнару)кить

нитридную

фазу;'(ополнительные

микрофото_

графии типичных

неметаллических

включений

(карбидьп, гидриды

и окислы)

мо)кно найти

ра_

боте

[|8].

Б некоторых

случаях неправильное

травление

п{0}кет привести

огшибочномузакпючению

при_

сутствии включений.

Ра

фиг.

315 приведено

пять

микрофотографий

одной

и той

>ке области;

]{а первь|х

двух

(с и

б) видньл

точечнь|е

углубле-

}|ия'

появившиеся в

результате

перетравления

тшлифа

кислотой. 3ти

углубления

создают

впечат-

ление структурнь!х

изменений,

нто

легко

мо}кет

бьтть неверно

ист0лкован0' так

как

эти

углубле-

[|ия

подобньт

хор0шо известнь|м

глобулярньлм

включениям.

||оследние

три

снимка

(в,

е и

п0казь|вают

ту

же

самую

область,

но

у)ке

пра-

вильн0 протравленную.

9казанное неправильное

травлеЁ|ие

возм0жно

как

при

электролитическ0м'

та|(

пРи

химическом

травле1{ии.

Ёа

фиг.

316 приведен

ряд

фотографий

микро_

струкгуры

сплавов

циркония

с одним

и3

в0сьми

ра3личных

элементов.

€плавьп

с небольтшим

коли-

чеством

легиР}ющих

примесей

бьпли

приготовлены

ра3личнь|х

лабораториях

€[1|А из

одной

той

)|(е партии

циркония

Аля

ряда

сплавов

на

основе

циркония

были получень[

хоро|шие

снимки'

том

числе

вь|полненные

}1акферсон0м

|!2]

1952

г-

ФотогРАФиРовАнив

Рекомендуется

следующее

увеличение

для

микрофотографий

цирк0ния:

&тя

!ля

выявления

типиц*:ой

велицины

выявления

ти|1и(|ных

в:опючений

Рспреде,1ение

характеристики

зеРна

100*25$

]250-]_50о

1000

Фотографпрованпе

св9тлом

поле.

Фотогра-

фирование

в светлом

поле

применяется

главным

образом при

исс.]1едова11ии

включений

илй

спла-

вов

циркон!4я

двумя

или более

ясно выра}кен-

ными

фазам".

1рц

||:}учении

струкгурнь'х

состав-

ляющих и пр'4

определении

величинь!

зерен

чисто-

при

его исслед0вании

в светлом

поле

можно

было

получить правильно€

:п!е!ет:|вление

об

основной

стру!сгуре' например

о величине

зерна,

без по-

явле|7!4я

преувеличенн0го

или полностью

иска-

)!{ающего истинную

картину

л|4ян14я

какой_ли

бо

дополнительной

тонкой

стру:оурной

детали.

?ипичные

струкгуры

циркония'

которые'

веро-

ятно'

лучше

фотографировать

в поляризованном

свете' показань[

на

фиг.

3\7

и 318.

Ёа

фиг.

317

представлена

исключ}ттельно

тонкая

игольчатая

структура'

детал\4

которой трудно

обнаружива_

ются в

светлом поле' на

фиг.

318

крупн0зерни_

стая структура,

подобная

так назьтваемой

струк-

туре

(корзиночного

плетения}).

обоих случаях

ориентационнь!е

различия

луч1ше

всего

виднь[

поляри3ованн0м

свете,

не

в светлом

п0ле.

||риемьл

фотографир0вания

микроструктурьт

цирк0ния

почти не

отличаются

0т прием0в'

раз-

ра

бота

нньтх

/('|я

фотографир

ования

б0льшинства

других

металлов.

9бь:чнь:е

орт0хроматические

3начительно меньшие

количества

лось

ш6ирательноъ_.'траЁление;

юща! стРуЁ[$_ё]=

я-.

Фдцак6,

;!езйи

контраег от,

ел

ьеф6

"в*3яикшег@

|!!}1.

пвг6товле-

нпп

плп

тр:!лейий.йр&а,. чаето,

Ёыявляет

гра-

ницы

двойЁи(ов1,

а-;не;'границы

.зерен.

|[оагому

трудно протравить

образец

таким

образом,

тпобы

пР}|]]ожв!-{!4в

1. .\1€'тАллогРАФия |]|4Ркония

399

пластинки

для

металл0графии вт|0]!не

|!риг0днь!'

.если

фотографирование

пр0извод\^тся

при

0бь|ч-

н0м

свете

3елень|м

свет0фильтром. общие

сведе-

||ия

принципах

фотографирования

приведень1

руководстве

(еля

кРг|пс|р!ез о{

}т4е1а1|о3гар1-:|с

|-абога1огу

Ргас!!се> и в

разделе

кР1то1огп!сго-

3гар}туп

в А5й

йе1а|в Р|ап6боо[.

Ф и г.

315. !\4г:крофотографии

циркония

с 1,085 атомн.о/'

к||слорода' 3а|(аленного

примерно с

100Ф"

путе.|\1

погру-

}{ения

под

в{}куумоп1

в силиконовое

]|{асло, предва-

р[{тельно

охла)кденное

с помощью

тверАой

углекислоть!

и спирта

до

точки

3амер3ания. х

150.

8се микрофотографии,

представляк)щие

один

и тот

)ке

у]асток

тшлифа, за

исклк)чением

а и в' сделань!

в поляр}!зованном свете.

Ёеправильная подготовка

поверх}|ости

металлографинеского

об-

разца

[]оказана на снимках

а и б.8,следствие

перетравления по-

яв|4лиеь

точечнь|е

углубления,

которь|е

создак)т

ло)кное представ-

ление

существовании второй

фазы.

|!равильн9е

полирование

того х<е

участка

пок:вано н^ в, е у1

а. снимок

6 получен под

кось|^1

угло^1'

а сн!''мок 0

показывает

другое

вращевие образца.

]!еобходим0

пр![ме}|ять

панхроматические

пла-

стинк|4'

к0торь|е

имеют более

вь|с0кую

общую

чувствительг!ость'

чем

0бь!чн0

прил'!е|{яемь|е

\з

л{еталл0граф!,|и

0рт0хромат]1ческие

пластин|(]|.

(роме

т0го'

11анхроматические

пластинки имеют

большую

область спектральн0й

чувствитель_

ности'

что обеспеч|,|вает более

правильную

пере-

дачу

то|!чайтшлах оттенков'

(оторьле

обь:чно

обна-

ру)киваются

пр|1 исследовании

микр0структурь|

п0ляриз0ва[{но.]!1

свете.

|1ри

съемке

в п0ляри30-

\..;;.

{

Фотографирование

поляри3ованном

свете.

'!,ля

фотографир0вания

в п0ляриз0ва[{|{0м

свете

!ЁЁ

,ьд

.|!

!..о

;=о

'п

:ьФ

!>н

!ьц

ьх

!!1

;Ёь

!"Ф

)Ёв

9о.

!цЁ

!х'

;уФ

1Ё{

'о

;яь

;ё.

]хо

:&;)

!н в

'.Ё

'я+-{

;

Ё{'$

у!г

13; Ё

!о^й

!8Ё3

'аь

чо

(х

.Ф

|9:{

:![Ё

!;Ё3

|=е]3

.--.х

:3!6

}Ё9!'

:-*9

т6в

*в:

"д.,

]х9

|;0

,99

.?Б

)

}йх

,о

:о

'э

!э

;я

7о

_с

1о

=Ф

'в

1о

,у

.Р

}о

]=с

:н

'в)

,@-

5--Б 5

;.|в9

Ф-

1.'

1ао

|:,$

Ёк-

'_т-о

в? д:

-аЁ

х**5

Ё1:ё

ня5Б

о=о.

3>19э

с;

_':

тА5-"

ту 6-

3-ье-

оо4'

9-=я

9-Ё(Ё

}"6Ф

ё;.-9-

[

{о9

'31

! 9аа

Ё*т

Ёы*1

Ёоу=

*Ф{=

Ф_у_

* Ё95

$;вЁ

$-Ё

;:€н

5Ё'$

3ьеЁ

'&*

*Ё

ч:об

;нпв

уо9

ь-[!

т: *Ё

ь.-9*

ЁЁ!

бо

пвБ

хо

ЁкЁ

5нх

.хоЁ

-'!+

вЁ+

Ё6|

у[

Б.3;

,}ё

Ёо,Б

н:ь

.'*

{х

3*Ё

д*г

-!!

н;5

у(''а

6_А

Фх.

,".;

о=9

8Ё9

3-й

о !^

9хЁ

-.х'-

Ёх

Ёя

х;-я|

ЁЁ$

9чо

6'-о

-'у1'

6;:

|в$

Ф>о

ао

:,$

г!(е

?!а

-Ф

**5

уЁ*'

о9

9(х

>-э

-':

[Аэ-"

вЁЁ

ю=о

:н

"6Ф

.^@

{о9

яп|

ФФФ

*в

х'

-ф9д

ххт

3з*3Ё

о йЁ

а$Ё;

ооъФ

н!со-

Ф5о*

0о)

Ё3а]

&-д я

д6'!

Фя

&;ЁЁ

*Ё-ь{

ао-'.

8$2

ь-ъз9

цо'*6

Ё нЁк

Ёоф,

*дп.!

аЁ-?'

-!1..

с!

оа

!9Ф Б

"*н*

эбо{

Ёххо

Фо.9

хс9!

коьо

=(6Ф:

*-3)

1а;ё

э6

}ьч

в8

! ф-

фю

Ё:=

9ах

ь5

,оЁй

|:я

в5Ф

(с,

9к

Р8

ыд

с'9

Ра

у6,

6о

хо.

э€

ЁФ

Фо

хЁ

цо

х9

Ё<

о^

ех

т;

(в

!о