Достоверная экспертиза качества металлопродукции
складывается из комплексного исследования ее материала на различных масштабных уровнях:
- на макроуровне (увеличения до 30 крат) исследуют поры, трещины, крупные инородные включения, зоны поверхности разрушений, зоны кристаллизации посредствам визуального осмотра или ультразвуковой или рентгеновской дефектоскопии;
- на микроуровне (увеличения от 100 до 2000 крат) проводят исследования различных элементов микроструктуры (структурных составляющих, фаз, неметаллических включений и пр.) с помощью оптической или растровой электронной микроскопии;
- на субмикроуровне (увеличения от 2000 до 105 крат) проводят исследования морфологии высокодисперсных фаз, субзеренной структуры с помощью растровой и просвечивающей электронной и атомно-силовой микроскопии;
- на наноуровне (увеличения свыше 106 крат) исследуют кристаллическую и межзеренную структуру, внутренние напряжения с помощью рентгеноструктурного анализа, сканирующей туннельной и электронной просвечивающей микроскопии.
Принцип работы Лаборатории исследования материалов ООО Тиксомет
— это оптимальное сочетание тех или иных методов металлографических исследований, чтобы дать полное и точное заключение, подтвержденное результатами соответствующих испытаний.
На оптическом инвертированном микроскопе проводятся исследования микроструктуры на увеличениях от 25 до 1000 крат в режимах светлого и темного поля, а также с использованием поляризованного света. Программно-аппаратное оснащение микроскопа (камера, моторизованный стол, анализатор изображений) позволяет выводить живое изображение, видимое в окуляры, на монитор компьютера и обрабатывать его для дальнейшего количественного анализа. Определяется объемное содержание пор и неметаллических включений, карбидной фазы, а последующее травление шлифа выявляет зеренную структуру и дает возможность оценить количество, морфологию и размер структурных составляющих. Панорамные металлографические исследования микроструктуры с помощью оптического микроскопа, оснащенного автоматическим анализатором Thixomet, являются основным инструментом для выполнения экспертных и исследовательских работ Лаборатории Тиксомет.
Макроструктура
При исследованиях макроструктуры, поверхностных дефектов или поверхностей изломов используется стереомикроскоп, позволяющий оценивать положение наблюдаемых объектов в трёх координатах, что в дополнении с функцией расширенного фокуса анализатора изображения, позволяет строить объемные панорамные 3D-изображения изучаемых поверхностей.
Термообработка
Для контроля качества термообработки, глубины слоя поверхностного упрочнения, применяется метод микротвердометрии. Микротвердомер с моторизованным предметным столом и турелью с объективами и инденторами позволяет в автоматическом режиме проставлять отпечатки в заданном направлении по значениям твердости и получать кривые изменения твердости.
Микроструктура
Тонкие исследования микроструктуры материалов и поверхностей разрушения при увеличениях от 12 до 900000 крат осуществляются с помощью растрового электронного микроскопа. Этот метод позволяет исследовать микро – и нано- размерные неметаллические включения, состояние границ зерен, упрочняющих фаз, а также проводить фрактографические исследования с определением типа разрушения и количества циклов до разрушения при усталостном типе излома. Посредством энерго-дисперсионной приставки проводится рентгеноспектральный микроанализ состава фаз, в том числе с построением карт распределения элементов по площади.
Термодинамическое моделирование
На основе результатов рентгеноспектрального микроанализа осуществляются расчеты для термодинамического моделирования процессов фазообразования. Оригинальные разработки Лаборатории Тиксомет и программное обеспечение FactSage с разнообразными базами термодинамических данных, позволяют предсказывать термовременную природу фаз. В том числе неметаллических включений, образующихся в жидкой и затвердевающей стали, а также по ходу дальнейшего передела вплоть до готовой продукции. Производимые термодинамические расчеты совместно с металлографическими исследованиями позволяют корректировать технологическую цепочку выплавки стали для оптимизации металлургического производства завода-заказчика.
проводится методом оптической эмиссионной спектрометрии на приборе Spectromaxx F. Его преимущества это широкий диапазон определяемых концентраций, высокая точность анализа, низкие пределы обнаружения, быстрота выполнения.
Метод основан на интерпретации спектра в диапазоне 130-800 нм, получаемого в процессе возбуждения атомов материала исследуемого образца. Использование ультрафиолетовой части спектра обусловлено потребностью анализировать такие элементы как C, B, S, P, которые не имеют значимых эмиссионных линий в видимой части спектра. Поскольку концентрация элемента связана с интенсивностью аналитической линии по известным закономерностям, то дальнейшую обработку спектров производит компьютер. Итоговым значением, которое выдает прибор, является массовая доля определяемых элементов, скорректированная по эталонным образцам.
Рентгеноструктурный анализ
Для определения фазового количественного состава осуществляют рентгеноструктурный анализ. С помощью дифрактометра в режиме шагового сканирования при комнатной температуре проводится съемка рентгенограмм, которые в дальнейшем обрабатываются соответствующим программным обеспечением.
