Metallograafilise mikrostruktuuri analüüsi peamised omadused
Metallograafiline vaatlus metallurgilise mikroskoobi all paljastab optilises mikrostruktuuris lati martensiidi. Röntgendifraktsioonifaasi analüüs ja läbilaskvusanalüüs näitavad, et säilinud austeniit esineb ka karastatud mikrostruktuuris, mis on peamiselt jaotunud martensiitliistude vahel. Kvantitatiivne röntgenikiirguse mõõtmine määrab, et säilinud austeniidisisaldus on 4,5%. Karastamine madalal temperatuuril pärast karastumist võib parandada säilinud austeniidi stabiilsust martensiitliistude seas ning suurendada materjali tugevust ja sitkust. Veelgi enam, õhukesed austeniitkiled martensiitliistude vahel toimivad sitke faasina. Välise koormuse all tekivad plastilised deformatsioonid ja transformatsioonist põhjustatud plastilisus (TRIP-efekt). See efekt hajutab energiat, takistab pragude levikut või nüristab pragude otsi, saavutades suurepärase tugevuse ja sitkuse kombinatsiooni. Sel põhjusel on karastatud ja karastatud terasel kõrge tugevus ja soodne löögisitkus, mis on seotud austeniidi säilimisega pärast karastamist moodustunud martensiitses mikrostruktuuris.
Praktilises metallograafilises analüüsis ja uurimistöös tuleb kasuks tähelepanu pööramine järgmistele materjali mikrostruktuuri tunnustele. See aitab parandada eksperimentaalse kavandamise süstemaatilisust ja rangust ning vähendab täheldatud mikrostruktuuri morfoloogia väärtõlgendamist ja ebamõistlikku analüüsi.
① Materjali mikrostruktuuri mitmemõõtmelisus: sealhulgas aatomi- ja molekulaarskaala, kristallide defektide skaala, nagu dislokatsioonid, teraline mikrostruktuur, alamstruktuuri skaala ja makrostruktuuri skaala.
② Materjali mikrostruktuuri heterogeensus: tõelistel mikrostruktuuridel on sageli heterogeensus geomeetrilises morfoloogias, keemilises koostises ja mikroskoopilistes omadustes (nt mikrokõvadus, lokaalne elektrokeemiline käitumine).
③ Materjali mikrostruktuuri anisotroopia: katab terade morfoloogiline anisotroopia, vähese suurendusega struktuuride suunaomadused, kristallograafiline eelistatud orientatsioon ja makroskoopiliste materjalide omaduste anisotroopia. Neid aspekte analüüsitakse ja iseloomustatakse eraldi.
④ Materjali mikrostruktuuri evolutsiooniline olemus: muutused keemilises koostises, välistingimustes ning ajast sõltuva faasi muundumine ja struktuurne evolutsioon võivad muuta mikrostruktuuri. Seetõttu tuleks lisaks staatilise mikrostruktuurse morfoloogia kvalitatiivsele ja kvantitatiivsele analüüsile pöörata tähelepanu sellele, kas tahkisfaasi transformatsiooni, mikrostruktuuride evolutsiooni kineetikat ja evolutsioonimehhanisme on vaja uurida.
⑤ Materjali mikrostruktuuri võimalikud fraktaalomadused ja eraldusvõime sõltuvus spetsiifilises metallograafilises vaatluses: mikrostruktuuri kvantitatiivse analüüsi tulemused võivad sõltuda suuresti pildi eraldusvõimest. See punkt väärib erilist tähelepanu murdepinna morfoloogia kvantitatiivsel analüüsil ning digitaalsete mikrostruktuuripiltide salvestamisel ja töötlemisel.
⑥ Materjali mikrostruktuuri mittekvantitatiivse uuringu piirangud: kuigi kvalitatiivne mikrostruktuuri analüüs võib mõnikord vastata materjalitehnoloogia nõuetele, nõuavad materjaliteaduslikud uuringud tavaliselt mikrostruktuuri geomeetriliste tunnuste kvantitatiivset mõõtmist ja kvantitatiivsete tulemuste veaanalüüsi.
