IMG2 163 (2)

162 7. Elementy metalografii

odgrywają istotną rolę w procesach zarodkowania i wzrostu nowej fazy oraz w procesach rozrostu ziarna.

3. Średnia względna liczba ziarn N_a fazy ot w jednostce objętości materiału

(7.12)

Określenie tego wskaźnika wymaga założenia kształtu ziarn. Tak na przykład ziarnom równoosiowym przypisuje się w przybliżeniu kształt kul, ziarnom o wymiarach w dwóch kierunkach znacznie większych od trzeciego — płytek prostopadło-ściennych lub dysków, wreszcie ziarnom o wymiarach w dwóch kierunkach bardzo małych w porównaniu z trzecim — igieł lub włókien. Ilościowe ujęcie kinetyki krystalizacji i rekrystalizacji wymaga określenia wartości N_a wraz z oceną kształtu i rozkładu ziarn.

Wymienione wskaźniki wystarczają do opisu mikrostruktury w przeważającej większości zagadnień metaloznawczych. W razie potrzeby możliwe jest tworzenie innych, czasem bardzo specjalnych wskaźników, jak np. współczynnik kształtu ziarn itp.

7.4.2. Metodyka metalografii ilościowej

Wskaźniki opisujące ilościowo mikrostrukurę określa się doświadczalnie podczas obserwacji mikroskopowych. Można korzystać z dowolnego typu mikroskopu, a pomiary przeprowadzać podczas bezpośredniej obserwacji, rzucając obraz na ekran lub matówkę, wreszcie za pomocą mikrofotografii. Mikroskopy świetlne do celów ilościowych są wyposażone w specjalne okulary, w których nici tworzą krzyż siatkę lub podziałkę pomiarową.

Udział objętościowy faz. Pomiar udziału objętościowego fazy a w mikrostruktura materiału można wykonać kilkoma sposobami:

-    planimetrycznie (rys. 7.15a) — przy tym sposobie V_a jest ilorazem sumy powierzchni ziarn fazy En, i całkowitej powierzchni siatki A,

—    liniowo (rys. 7.15b) — przy tym sposobie V_a jest ilorazem sumy długości cięciw ziarn fazy E/_f i całkowitej długości linii siatki L,

Rys. 7.15. Pomiar udziału objętościowego fazy metodą: a) planimetryczną, b) liniową, c) punktową

^mienione stosunki (7.13), statystycznie sobie równe, odpowiadają zależności

¹ (Idoli objętościowy fazy a w mikrostrukturze metodą planimetryczną można ^ * różny sposób.

'"prosty wygodny i stosunkowo dokładny sposób polega na określeniu stosunku wyciętych z mikrofotografii poszczególnych ziarn fazy a (Zg,) do ciężaru ™ widzenia na mikrofotografii (G). Można bowiem z wystarczającą dla

,ki dokładnością przyjąć, że ciężar papieru jest proporcjonalny do jego

łaknie

pawimi.

Bezpośredni pomiar powierzchni ziarn analizowanej fazy a można wykonać:

, przez planimetrowanie powierzchni ziarn — sposób zalecany w zastosowaniu do struktur gruboziarnistych,

_ przez zliczanie ziarn pokrywających się z kwadracikami siatki okularu .powiększenie mikroskopu należy dobrać tak, aby powierzchnia ziarna odpowiadała i przybliżeniu kwadracikowi siatki) — sposób zalecany do struktur jednorodnych o rómoosiowych ziarnach,

- przez bezpośredni pomiar w dwóch prostopadłych kierunkach wymiarów zum i obliczenie ich powierzchni, przy założeniu prostego kształtu geometrycznego (wskazane podzielić ziarna na klasy wielkości i powierzchnię obliczać jako sumę iloczynów średniej powierzchni w klasie i liczby ziarn w klasie) — sposób zalecany do określania udziału faz dyspersyjnych, np. węglików w stalach, wtrąceń tlenko-lyditp.

Udział objętościowy fazy a obliczany jedną z modyfikacji sposobu plani-metrycznego wyraża zależność

V. = -rr *

Eg, I(dfc)

nA

nkiowo (rys. 7.15c) — przy tym sposobie V_a jest ilorazem sumy węzłów ■ jaj4^cy^c^ ^na powierzchnię ziarn fazy Lp₍ i całkowitej liczby węzłów siatki P.

/^fa

10

V_a

Zv,

V

Za,

~A

U,

L

Lp,

P

(7.13)

—~ ^v 1    (7.14)

jdzie: n jest liczbą analizowaną pól widzenia (mikrofotografii), k — liczbą ziarn i klasie wielkości, a — średnią powierzchnią ziarna w klasie wielkości, A — po-•ienchnią pola widzenia, g_t — ciężarem ziarna wyciętego z mikrofotografii, fi - ciężarem pola widzenia mikrofotografii.

Udział objętościowy fazy ct w mikrostrukturze metodą liniową określa się bezpośrednim pomiarem długości cięciw ziarn analizowanej fazy. Sposób ten zalecany jest w przypadku faz występujących w mikrostrukturze w małej ilości, aprzytym wyraźnie zorientowanych, np. rozwalcowane wtrącenia siarczków w stali, (dział objętościowy fazy oblicza się z zależności

Km

Zv,

V

£/,

nL’

(7.15)