55 (282)

108

Krzysztof Widnnko

f

w punkcie przecięcia nitek. Jeżeli z ogólnej liczby n punktów n_a przypadało na fazę a, to udział tej fazy na powierzchni szlifu ( w objętości stopu) jest określony stosunkiem:

n, n

W badaniach zamiast okularu z krzyżem można użyć okularu z siatką kwadratową, a wtedy punktami są węzły siatki. W przypadku posługiwania się fotografiami można posłużyć się przezroczystą płytką z naniesioną kwadratową siatką. Przykładając ją losowo do fotografii oblicza się punkty, które trafiły na badaną fazę (rys. 8.2).

Rys. 8.2. Metoda punktowa określania objętości względnej badanej fazy w stopie Błąd pomiaru (średnie odchylenie) Spa określa zależność:

n

Wzór jest prawdziwy dla mikrostruktury stopów dwu- i wielofazowych.

8.2. Elementy liniowe struktury

Przez pojęcie elementy liniowe struktury rozumie się zarówno linie granic ziaren widoczne na zgładzie metalograficznym (tzw. elementy liniowe struktury płaskiej), _r jak i krawędzie potrójnego styku ziaren oraz linie dyslokacji w strukturze przestrzennej. Przykładami układów linii na płaszczyźnie szlifu mogą być linie granic ziaren w polikrystalicznym jednofazowym stopie, linie granic między fazowych, np. „ce-mentyt-ferryt” w strukturze sferoidytu itp. Nie ma przy tym znaczenia, czy linie układu tworzą zamknięte kontury na płaszczyźnie (cementyt kulkowy w osnowie ferrytu), czy też ciągłą siatkę (przypadek jednofazowego stopu z równoosiowymi ziarnami).

Długość elementów linowych struktury na płaszczyźnie określamy za pomocą tzw. długości względnej L_A, rozumianej jako całkowitą długość linii na płaszczyźnie odniesioną do jednostki powierzchni tej płaszczyzny wyrażonej w mm/mm'. Uniwersalną metodą pomiaru L_A jest metoda siecznych przypadko\v7ch opracowana przez Sałtykowa, której formułę wyprowadzono na podstawie teorii prawdopodobieństwa

La

gdzie P_L - liczność względna punktów przecięć.

Wzór jest prawdziwy zarówno dla siecznych prostoliniowych, jak i krzywoliniowych. W praktyce badanie metalograficzne wspomnianą metodę można opisać na przykładzie układu linii utworzonych z granic ziaren widocznych na płaszczyźnie zgładu w następujący sposób: losowo nanosimy k razy odcinek o określonej długości / i liczymy za każdym razem liczbę przecięć siecznej z granicami ziaren z, (gdzie i jest kolejnym numerem siecznej, i ^m I, 2, 3, .... k), następnie dzielimy całkowitą liczbę przecięć przez kl i otrzymujemy

tj. średnią liczbę przecięć siecznej z liniami granic ziaren na jednostkę długości siecznej (ram¹). Po podstawieniu do wzoru na L_A otrzymujemy długość względną linii granic ziaren.

8.3. Pomiar powierzchni względnej granic ziaren

W polikrystalicznych jednofazowych stopach metali powierzchnie graniczne, rozdzielające krystality (ziarna), tworzą ciągłą powierzchnię podobną do komórkowej błonki mydlanej. Powierzchnie rozdziału w strukturze stopów metali są dwóch rodzajów: międzyziamowe (granice ziaren w stopie jednofazowym, w tym także granice bliźniacze oraz granice ziaren osnowy w stopie wielofazowym) i międzyfazowe. Wielkość granicznych powierzchni ziaren stopu odniesiona do jednostki objętości stopu nazywa się powierzchnią względną (właściwą) ziaren w mm²/mm³.

W stopach wielofazowych powierzchnie graniczne różnych faz charakteryzowane są określoną wielkością powierzchni względnej danej fazy. Powierzchnia względna ziaren zależy od średnich rozmiarów ziaren, ich kształtu i stopnia zmienności rozmiarów.

Uniwersalną metodą pomiaru powierzchni względnej, która nie wymaga, w odróżnieniu od innych metod, żadnych dodatkowych założeń co do kształtu ziaren, ich rozłożenia w przestrzeni itp., jest metoda siecznych przypadkowych. Metoda ta podobnie