K ated ra M e ta lo zn a w stw a
Badania mikroskopowe przełomów
O m ów ion o sy ste m a ty k ę p rzełom ów oraz zn aczen ie i m etod yk ę badań fra k to - graficzn ych . P odano w y n ik i badań w ła sn y ch , k tórych celem b yło p o w ią za n ie stru k tury m eta lu z obrazem m ik rosk op ow ym przełom u, g łó w n ie n a p rzyk ład zie żelaza A rm co. W nioski, d otyczące stru k tu ry w a r stw y p o w ierzch n io w ej przełom u, u zu p eł
n ion o w y n ik a m i badań ren tgen ograficzn ych .
1. W stęp
B adanie stopów m etali m a na celu określanie jakości m ate ria łu oraz iego przydatności do pracy. Poszczególne m etody badań n a d a ją się tylko do określania jed nej lub p a ru w łasności, stąd dążność do stosow ania coraz to in nych m etod określających dalsze cechy m ateriału .
O statnio jed n ą z m etod badania, będącą dopiero w początkow ej fazie rozw oju, stanowa m ikroskopow e badanie przełom ów . P ra ca n iniejsza ma n a celu zaznajom ienie szerszego ogółu techników z tą m etodą, a więc opisanie jej w raz ze sposobam i praktycznego zastosow ania oraz z pod
kreślen iem zalet i wad.
Je d n y m z n ajstarszy ch i n ajb ard ziej rozpow szechnionych sposobów b ad an ia m etali jest technologiczna próba przełom u, posiadająca rów nież szereg zalet i w ad. Jako jej głów ne zalety w ym ienić trzeb a fak t, że przełom przebiega przez m iejsca najsłabsze i u jaw n ia ty m sam ym ch a
r a k te r niek tó ry ch w ad m ateriałow y ch , a także, że nie pow staje zatarcie szczelin a n a w e t pęknięć, jak to się dzieje w razie p rzygotow yw ania zgładu m ikroskopowego.
W iadom o z dotychczasow ej p rak ty k i, że niekiedy analiza chem iczna i badan ia m ikroskopow e mogą sugerow ać pozornie dobrą jakość stali, dopiero an o rm aln y w ygląd przełom u całkow icie potw ierdza ujem ne w y niki prób w ytrzym ałościow ych. Gorzej jest, jeśli an o rm alny w ygląd przełom u odpow iada d o d atnim w ynikom prób w ytrzym ałościow ych. J e d
24 F r y d e r y k S ta u b, Jan B u b liń sk i
nak należy zaznaczyć, że w ynik dodatni jest um ow ny i zależy od u zy
skania w łasności w ytrzym ałościow ych i plastycznych, określonych w a ru n k am i technicznym i, lecz nie koniecznie własności najw yższych, moż
liw ych do osiągnięcia dla danego g atu n k u stali.
O bserw acja w yglądu przełom u jest pro sta i łatw a, a pozwala w pe
w nej m ierze na ocenę w ew nętrznej budow y m etali i stopów. W w ięk
szości przypadków drob n o ziarnisty przełom św iadczy o lepszych w łas
nościach m echanicznych i jakości danego m etalu lub stopu.
Pow ierzchnia przełom u może być błyszcząca o w yraźnie widocznych ziarnach lub też m atow a, niekiedy o w yraźn ych w łóknach. M ateriały bezpostaciowe (amorficzne), jak np. szkło, kalafonia, ebonit, nie posiada
jące budow y krystalicznej, w ykazu ją po złam aniu przełom m uszlowy o n iere g u la rn y ch pow ierzchniach. Z w yglądu pow ierzchni przełom u b ły szczącego ziarnistego m ożna określić ziarno przełom u i ocenić jego w iel
kość. N atom iast z przełom u m atow ego, w łóknistego nie m ożna określić wielkości ziarn, poniew aż k ształt ich uległ zniszczeniu przez odkształ
cenia plastyczne zachodzące podczas łam ania próbki.
Na pow ierzchni przełom u błyszczącego ziarnistego m ożna stw ierdzić, że każda pojedyncza ścianka przełom u p rzedstaw ia płaszczyznę odręb
nego ziarna.
Na c h a ra k te r przełom u w yw iera znaczny w pływ obróbka cieplna w aru n k u ją c a s tru k tu rę oraz sposób p rze p ro w a d z an ia ' próby. W zależno
ści od obróbki cieplnej m ożna uzyskać dla tych sam ych stali przełom m atow y w łóknisty albo błyszczący ziarnisty. Przełom ciągliw y jest p rze
w ażnie m ato w y z w idocznym i w yraźnie w łóknam i, a pow staje przy znacznych odkształceniach plastycznych próbki. N atom iast przełom k ru chy o ziarnach błyszczących w y stęp u je przy nieznacznych odkształce
niach.
Dośw iadczenie w ykazuje, że w m iarę obniżania te m p e ra tu ry badania lub pracy poniżej zera (°C) w zrasta skłonność do w ystępow ania p rze
łom u kruchego, k tó ry przebiega po uprzyw ilejow anych płaszczyznach krystalograficznych, zanim jeszcze w ystąpią odkształcenia plastyczne.
Zjaw isko to w y stępuje w m etalach i stopach posiadających sieć sześcien
ną przestrzen nie centryczną albo heksagonalną, dla któ ry ch w niskich tem p e ra tu ra c h poślizg po płaszczyznach krystalo graficzn ych jest u tru dn ion y . Dlatego m etale takie cechuje skłonność do tw orzenia przełom u kruchego.
W stalach kon stru k cy jn y ch w yżarzonych i ulepszonych cieplnie decy
dującym o w łasnościach składnikiem s tru k tu ra ln y m jest roztw ór stały w ęgla i dodatków stopow ych w Fe — a, posiadający sieć sześcienną p rzestrzen n ie centryczną. Z tego w zględu należą one do g ru py stopów w ykazujących skłonność do tw orzenia przełom u kruchego. M etale oraz stopy o sieci sześciennej płaskocentrycznej (miedź, stopy miedzi i a lu
m inium oraz stale au stenityczne) nie w y k azują przełom u kruchego, przy praw idłow o przeprow adzonej próbie w tem p e ra tu ra c h poniżej zera.
P rzeło m y ziarn iste błyszczące (kruche) m ożna podzielić na: przeło
m y m iędzykrystaliczne, to jest przebiegające m iędzy ziarnam i — po ich granicach — oraz tran sk ry staliczn e przebiegające poprzez ziarna.
Rozróżnienie przełom u m iędzykrystalicznego od tran sk ry staliczn eg o jest czasami u tru d n io n e, zwłaszcza w m etalach o bardzo drobnym ziarnie.
P rzełom y tra n sk ry sta licz n e o trzy m u je się, gdy ziarna są ze sobą mocno połączone (związane). P rzełom y m iędzykrystaliczne w ystępują, gdy spój
ność m iędzy ziarnam i jest słabsza niż spójność w e w n ątrz ziarn. P o w odem osłabienia spójności m iędzyziarnistej . mogą być m iędzy in n y m i w trącen ia niem etaliczne, pęcherze gazowe lub szczeliny m ikroskopow ej wielkości.
Bardzo często przy próbach technologicznych oraz na próbkach u d a r- nościow ych w y stę p u ją przełom y m ieszane, w środku prób ki przełom błyszczący ziarnisty, a na kraw ędziach m atow y w łóknisty. P rzez obni
żanie te m p e ra tu ry p rzeprow adzania p rób y m ożna dla tej sam ej stali uzyskać w szystkie trz y rodzaje przełom ów , tj. m atow y w łóknisty, m ie
szany albo ziarn isty błyszczący. P rzełom y m ieszane m ożna uzyskać ta k że przez nieró w no m ierne rozłożenie naprężeń w próbce (np. nacięcie k a rb u z trzech stro n n a próbce). W ygląd przełom ów m ieszanych o trz y m anych w niskich te m p e ra tu ra c h oraz przez nacięcie z trzech stro n
k a rb u nie w ykazuje p rak ty cznie różnic.
Dotychczasowe sposoby m akroskopow ej oceny przełom ów stali [1, 2, 3]
zachow ały nadal sw oje pełne znaczenie, pom im o że w o statn ich latach opracow ano szereg now ych m etod b adania s tr u k tu ry m etali. Polegają one obecnie jedy nie n a m akroskopow ej ocenie przełom ów .
Dla złom ów zm ęczeniow ych Eving i H u m fre y [4] w ykazali, że grube z ia rn a widoczne na przełom ach nie zależą od rzeczyw istej wielkości ziarn, lecz głów nie od w arunków , w jak ich przełom nastąpił.
Eving i R osenhain [5] stw ierdzili, że n aw et w najb ard ziej w łókni
sty m przełom ie pękanie zachodzi wzdłuż krystalo graficzn ych płaszczyzn lupliwości. Stw ierdzono, że zasadniczą różnicę m iędzy przełom em m ato-
• w ym w łóknistym a błyszczącym ziarn istym stw arza sposób ro zp rzestrze
nian ia się pęknięcia (udział w nim płaszczyzny łupliwości).
Około 1945 r. opracow ana została przez Zapffego [6] now a m etoda badania przełom ów p rzy użyciu m ikroskopu m etalograficznego i dużych pow iększeń, nazw ana przez a u to ra frak to g rafią. T erm inem ty m okreś
lono m ikroskopow e b ad an ia ścianek łupliw ości n a przełom ach m etali.
B adanie m ikroskopow e przełom u pozw ala na bezpośrednią obserw a
cję płaszczyzn łupliwości poszczególnych ziarn m etalu przy dużych po
w iększeniach. Płaszczyzna łupliw ości sta je się w ten sposób polem
26 F r y d e r y k Staub,, Jan B u b liń sk i
obserw acji i skupia zainteresow anie m etaloznaw ców , bow iem odzw ier- ciadla zm iany zachodzące w w ew n ętrzn ej budow ie ziarn, któ rych nie m ożna w y k ryć przy obserw acji w ypolerow anego i w ytraw ionego zgładu.
W spółczesne badania m ikroskopow e przełom ów znalazły rozpow szech
nienie g łó w n ie .d la m etali k ruchych, poniew aż duże ścianki poszczegól
nych ziarn na pow ierzchni przełom u pozw alają na łatw e ustaw ianie ich prostopadle do k ieru n k u padających prom ieni św ietlnych. N atom iast m ate ria ły ciągliwe, w ykazujące przełom y m atow e w łókniste, ujaw n iają m ałe płaszczyzny łupliwości i ustaw ienie ich do obserw acji jest bardzo utru d n io n e.
T rzeba jed n ak podkreślić, że ani m akroskopow a obserw acja, ani ba
dan ia m etalograficzne nie w y jaśn iają m echan izm u' pow staw ania k ru chego lub ciągliw ego przełom u i nie dąją pełnego obrazu jego fizycznej n a tu ry . W ydaje się, że b adan ia fraktog raficzn e i rentgenograficzne są bliższe rozw iązania tego zadania, chociaż m etodyka postępow ania nie została dotychczas należycie opracow ana.
P ra ca obecna stanow i próbę pow iązania w yników badań fra k to g ra - ficznych z badaniam i m ikroskopow ym i.
2. P rzeg ląd historyczn y badań przełom ów oraz stosow ane spctsoby Po raz pierw szy b adania m ikroskopow e ścianek przełomu- stali zosta
ły przeprow adzone przez R ea u m u ra w 1772 r. [7], Podobnie jak w m i
neralogii, płaskie ścianki odpow iednie do badań m ikroskopow ych uzyskiw ano przez w ykorzystanie skłonności m etalu do rozdzielania się po u przyw ilejow anych płaszczyznach.
Z końcem ubiegłego stulecia M artens [8] przeprow adzał badania m ikroskopow e na przełom ach, lecz n ie ste ty zniechęcił się trudnościam i u staw ian ia n a ostro n iere g u la rn y ch pow ierzchni przy dużych pow ięk
szeniach.
Dopiero Zapffe w latach czterdziestych bieżącego stulecia zajął się ty m zagadnieniem ponownie, a celem pokonania trudności u staw ienia ścianek przełom u zaprojektow ał specjalny uchw yt przystosow any do b adań m ikroskopow ych. Umożliwiło to przeprow adzenie bieżących ba
d ań oraz uzyskanie pow tarzalności w yników .
W edług Zapffego [6] badania fraktograficzne w ykazują następujące zalety:
a) N a sk u tek pękania rozdzielczego p róbka w ielokrystaliczna w y k a
zuje szereg cech w łaściw ych pojedynczym kryształom , badania zaś m i
kroskopow e przy odpow iednim ustaw ien iu próbki um ożliw iają abserw a- cję budow y krystalog raficzn ej;
b) ścianki przełom u nie są n aruszone przez polerow anie i traw ien ie, przeto u jaw n ia ją rzeczyw iste w n ętrze ziarna, bez w pływ ów ubocznych;
c) poznaje się szczegóły budow y w ew n ętrzn ej m etali w ielok ry sta- licznych do tąd niedostatecznie zbadanych, przez co osiąga się pew ien postęp w m etaloznaw stw ie. T rzeba jednakże dodać, że o trzym ane w yniki w ym agają jeszcze ostrożnej in te rp re ta c ji;
d) płaszczyzny o m niejszej odporności n a zniszczenie (płaszczyzny osłabienia), k tó re decyd u ją o zachow aniu się m etalu w czasie pracy, s ta ją się płaszczyznam i obserw acji;
e) istn ieje p rak ty czn a możność stosow ania próbek o różnych w y
m iarach i k ształtach , jak odcinki, odłam ki, w ióry itp., nie nadających się do badań m etodam i, n a ogół używ anym i w m etaloznaw stw ie.
T echnika badań frakto graficzn y ch jest na ogół p ro sta i w ym aga p rzeprow adzenia następ u jących czynności-
a) uzyskanie kruchego przeiom u,
b) zorientow anie ścianki przełom u prostopadle do osi m ikroskopu za pom ocą specjalnego uchw y tu ,
c) odpow iedniego zbliżenia ścianki przełom u do obiektyw u dla uzy
skania ostrego obrazu.
U zyskanie kruchego przełom u stanow i odrębne zagadnienie. Dla tego celu próbkę należy złam ać w tak i sposób, aby poszczególne ścianki przełom u znalazły się w polu w idzenia m ikroskopu przy żądanym po
w iększeniu.
M etale k ru ch e, jak bizm ut, cynk. an ty m o n itp., m ożna badać fra k - tograficznie bez specjalnego przygotow ania próbek, w ykorzystu jąc ich skłonność do tw orzenia przełom u rozdzielczego.
Dla m etali ciągliw ych otrzy m an ie przełom u kruchego w ym aga dal
szych czynności, polegających na:
a) zastosow aniu dostatecznie dużej szybkości łam ania, jak przy pró bie udarności,
b) złam aniu p ró b k i u p rzed n io zaopatrzonej w k a rb n acięty z trzech stro n c) złam an iu próbki nasyconej wodorem .
D ośw iadczenia w ykazały, że przełom y w stalach nasyconych wodo
rem lub azotem w y k azały znaczne zm iany w budow ie krystalicznej.
Badania przeprow adzone przez Zapffego i M oore’a [10] w ykazały, że w odór w y w iera znaczny w pływ n a u k ształto w anie ścianek łupliwości.
Stw ierdzili oni, że w odór ok lu d u je pod bardzo w ysokim ciśnieniem na tych sam ych pow ierzchniach, k tó re następn ie przede w szystkim uczest
niczą w zjaw iskach deform acji.
W iadomo, że w7odór z żelazem nie tw o rzy związków, lecz tylko h a m uje poślizg w e w n ątrz k ry sz ta łu przez w yw ieranie ciśnienia. Zjaw isko to w ykorzystano więc w b adaniach fraktograficznych.
2 8 F r y d e r y k S ta u b, Ja n B u b liń sk i
3. Badania własne
3.1. M ateriał i próbki do badań
Pojedyncze kry ształy m etali lub stopów stanow iły może n a jo d pow iedniejszą postać próbek do badań fraktograficznych. Jed n akże ze w zglądów p raktyczn ych przeprow adza się je na pojedynczych k ry sz ta łach znajdu jących się w ew n ątrz próbki w ielokrystalicznej. P rzy m e ta lach nie w y k ry to isto tn ej różnicy pom iędzy obserw acją na próbkach w ielokrystalicznych i na specjalnie przygotow anych próbkach jed n o k ry - stalicznych.
W pracy zbadano fraktograficznie przełom y próbek kry ształó w N a Cl, bizm utu, antym o nu, żelaza A rm co i stali krzem ow ej. Odcinki p róbne z żelaza A rm co obrabiano cieplnie i przerobiono plastycznie na zimno.
W arunki i sposób przeprow adzenia obróbki cieplnej i przeróbki pla
stycznej zamieszczono w tablicy 1.
3.2. Porównanie struktury przełomów m etali i niem etali
W iadomo, że m etale posiadają zdolność do odkształceń plastycznych.
Jed n akże m ożna stw orzyć takie w aru nk i, w któ ry ch otrzym a się p rze
łom k ru ch y , a wówczas w ykazują one podobieństw o do niem etali. D la
tego przełom żelaza A rm co w ykazuje dobrze rozw inięte cechy k ry sta lo graficzne upodobniające go do przełom u k ry sz ta łu NaCl.
W żelazie Arm co w n iek tó ry ch przypadkach na przełom ie m ożna zaobserw ow ać znaki (cechy) k rystalograficzne przechodzące praw dopo
dobnie przez granicę ziarna. Podobne cechy k rystalograficzne m ożna zaobserw ow ać na przełom ie k ry ształu NaCl. Są one praw dopodobnie w ynikiem niedoskonałości w budow ie sieci przestrzennej.
R ysunek 1 przedstaw ia frak to g rafię przełom u k ry sz ta łu NaCl. Z obli
czeń teoretyczny ch w ynika, że w ytrzym ałość na rozciąganie k ry sz ta łu NaCl pow inna w ynosić około 200 k G /m m 2, lecz w rzeczywistości w y nosi ona tylko 4 k G /m m 2. U sunięcie karbów i zm niejszenie nieciągłości przez zanurzenie kry ształó w w wodzie podwyższa w ytrzym ałość na roz
ciąganie z 4 k G /m m2 do 158 k G /m m 2.
Rzeczyw ista w ytrzym ałość na rozciąganie m etali nie przekracza je d nej setnej w artości otrzym anych z obliczeń teoretycznych. Istn ieje p rze
to pew n a analogia z w ytrzym ałością kryształów NaCl, k tó ra może doprow adzić do ciekaw ych wniosków.
W iadomo, że w w yniku utw ard zen ia dyspersyjnego stopów w y trzy m a
łość znacznie w zrasta. W zrost ten jest jed n ak nieznaczny w porów naniu z teoretycznm i obciążeniam i, k tó re siatka m etalu pow inna w ytrzym ać.
Zaznaczyć należy, że m echanizm u tw ardzenia nie został dotychczas za-
T a b l i c a I Zestawienie próbek i rodzaj przeprowadzonych badań
O znaczenie
próbki M ateriał Stan
W arunki uzyska
nia prze
łom u *)
Rodzaj badania
4/1 Armco norm alizow any po w a l
cow aniu
A fraktograficzne
4/2 ii ii B m etalograficzne
4/3 H ii A rentgenograficzne
5/1 ii w yżarzono 1000 °C po
50$ zgniocie
B fraktograficzne
5/2 a 5» B m etalograficzne
6/1 a w yżarzono 1250 °C po
50$ zgniocie •
A fraktograficzne
6/2 ii ti A m etalograficzne
6/3 a ii A rentgenograficzne
7/1 ii w yżarzono 1250 °C C fraktograficzne
7/2 ii ii B ii
7/3 ii a B rentgenograficzne
8/1 ii w yżarzono 1250 °C po
50$ zgniocie
B fraktograficzne
8/2 ii ii B m etalograficzne
8/3 ii ii A rentgenograficzne
9/1 ii po 50$ zgniocie C fraktograficzne
10/2 ii w yżarzono 1350 °C B m etalograficzne
10/21 ii »> C ii
11/2 ti w yżarzono 1350 °C po
50$ zgniocie
B ii
12/1 ii C fraktograficzne
12/3 ii ii C rentgenograficzne
12/31 ii ii A ii
13/1 ii ii B fraktograficzne
14/1 stal krze
m ow a
w yżarzona A ii ■
\\
15/1 0,1$ C »• B ii
15/2 4,2$ Si a B m etalograficzne
*) A — na próbce nacięto z 3 stron karby i złam ano w tem peraturze otoczenia ; B — próbkę poddano d ziałan iu w odoru przez w ygrzan ie w tem peraturze 90 °C przez 1/2 godz. w 10$ roztw orze w od n ym H ,S 0 4 i złam ano w tem peraturze
otoczenia;
C — próbkę oziębiono w ciek ły m azocie, n astępnie szybko złam ano.
dow alająeo w yjaśn io ny. Być może, że u tw ardzenie d y sp ersy jn e stopów m etali jest spow odow ane w ydzielaniem się drugiej fazy w nieciągło- ściach s tr u k tu ry stopu, p rzy czym w ydzielająca się faza pow oduje obni
żenie w łasności p lastycznych przez zaklinow anie sąsiednich bloków i w zrost w ytrzym ałości przez częściowe w ypełnienie ty ch nieciągłości.
30 F r y d e r y k S ta u b , Ja n B u b liń sk i
Rys.
1. P rzełom k ryształu NaCl. X 100.
2. Przełom kryształu bizm utu. X 100
3. P rzełom kryształu antym onu. X 100
3. 3. Badanie fraktograficzne bizmutu i antymonu
N a ry su n k u 2 przedstaw iono s tru k tu rę przełom u bizm utu. Czarne grube linie są to szczeliny (pęknięcia), k tó ry c h ułożenie k ry sta lo g ra
ficzne podobne jest do układów w y stępujących w k ryształach NaCl.
W skali m akroskopow ej szczeliny te ' c h a ra k te ry z u ją lin earn ą s tru k tu rę k ry ształu .
W edług G ren ing era [9] lin e a rn a s tr u k tu ra k ry sz ta łu jest to s tru k tu ra ciągła złożona z rozgałęzień w ybiegających pod stały m kątem . Rozga
łęzienia te są rozdzielone przez nieciągłości, p rzy k tó ry ch w y stęp u je zm iana orien tacji krystalo g raficzn ej.
Szare w iązki linii m ożna zaliczyć do u tw oró w bliźniaczych. Jasn e wiązki w y raźn ie zaznaczonych linii, ułożone pod k ątem 60°, są tru d n e do zidentyfikow ania. G dyby w bizm ucie w ystępow ał poślizg, wówczas linie te m ożna b y tra k to w a ć jako linie poślizgu. U tożsam iono je ró w nież z u tw o ram i bliźniaczym i, pom im o że w y kazują one m ałe podo
bieństw o pod w zględem w ym iarów , k sz ta łtu i ułożenia.
R o zp atrując bliżej rozdzielanie się k ry ształów p rzy łam aniu bizm utu, m ożna w iązki te oraz przem ieszczenia pod k ątem 60° n a płaszczyźnie podstaw ow ej uw ażać jako zależne od p ryzm atycznych lub piram idow ych płaszczyzn. P rz y pow staw aniu przełom u może zachodzić rów nież po
dw ójny poślizg albo mogą to być niedoskonałe płaszczyzny s tre fy {1 1 1}.
U siłow ano rów nież w ykazać, że linie tak ie zależne są od naprężeń pochodzących od w strząsów falistych lub e fe k tu dźwiękowego, k tó ry to w arzyszy łam aniu próbki. D okładne b ad an ia w ykazały, że linie te są zawsze sym etry czn e z o rie n tac ją kryształów , a nie w zględem k ieru n k u działania sił łam iących.
Istn ieją poglądy, ż e ' — być może — linie te są typow e dla próbek w ielokrystalicznych w odróżnieniu od k ry sz ta łu idealnego i odzw ier
ciedlają dostosow anie się k ry ształó w do niejed no ro dn ej budow y oraz naprężeń w ew nętrznych.
A ntym on, podobnie jak bizm ut, posiada sieć rom boedryczną. N ajczęś
ciej rozdzielanie kry ształó w an ty m o n u zachodzi na podstaw ow ej płasz
czyźnie k rystalograficznej [0 001], wyznaczonej przez osie heksagonal
ne, poza ty m w y stęp u je łupliw ość w tórna.
.J e ś li próbkę an ty m on u podda się ściskaniu przy pow olnie w z ra sta ją cym obciążeniu, wówczas siły niszczące posiadają m inim alną w artość w sku tek rozproszenia się na ich najsłabszych płaszczyznach, a rozdzie
lanie się n astęp u je po płaszczyźnie podstaw ow ej. N atom iast gdy próbka zostanie szybko złam ana (np. na młocie udarnościow ym ), lokalne siły mogą spowndować, że naruszona zostanie spójność in n y ch płaszczyzn
32 F r y d e r y k S ta u b, Jan B u b liń sk i
Rys. 4. P rzełom próbki Y i
z żelaza A rm co w sta n ie nor
m alizow anym . X 300
R ys. 5. Przełom próbki % z ż e laza A rm co, w yżarzonej w tem peratu rze 1000 °C po 50$
zgniocie, poddanej n astęp n ie działaniu w odoru. X 300
R ys. 6. P rzełom próbki % z. ż e laza A rm co w yżarzonej w tem peraturze 1250 °C po 50$
zgniocie. X 300
i wówczas czas praw dopodobnie w ystąpi łupliw ość na płaszczyznach
piram idow ych. ,
R y sunek 3 przed staw ia fra k to g ra fię p rzełom u antym onu, k tó ra w y kazuje, że na podstaw ow ych płaszczyznach łupliw ości widoczne są ciem ne rów noległe linie (smugi), k tó re uw aża się za pierw szą rodzinę utw o rów bliźniaczych. Poza ty m n a fra k to g ra fii w y stęp u je d ru g a i trzecia rodzina u tw orów bliźniaczych, jako iasne linie w ykazujące praw ie nie
widoczne tró jk ą tn e ukształtow anie, p rzew idyw ane dla tego u kład u k ry stalograficznego. N ależy zaznaczyć, że linie te przechodzą przez obszar w znacznym sto pn iu odkształcony oraz że w anty m onie o siatce rom bo- edrycznej u tw o ry bliźniacze po w stają n a rodzinie płaszczyzn {0 1 1 2}.
O m aw iana fra k to g ra fia na rys. 3 przedstaw ia ziarno, w k tó ry m n a jp ie rw pow stały u tw o ry bliźniacze p rzy plastycznym odkształceniu i k tó re n a stęp n ie uległo rozdzieleniu.
3. i. Badania fraktograficzne próbek żelaza Armco i stali krzemowej
R ysunek 4 p rzed staw ia zdjęcie fraktog raficzn e próbki w ykonanej z żelaza A rm co w stanie norm alizow anym .
Na pow ierzchni p rzełom u widoczne są w yraźnie ciem ne linie, które p rzecin ają jasne linie pod k ą te m 45°. Są to praw dopodobnie wiązki N eu m an n a w y stępu jące na rodzinie płaszczyzn {112}. W ystępu ją tu ró w nież tzw. „linie krzepkości” 1 o c h a ra k tery sty czn y m układzie podobnym do liści palm ow ych.
R ysunek 5 p rzed staw ia zdjęcie frak to g raficzn e próbki w ykonanej z że
laza Arm co, w yżarzonej w te m p e ra tu rz e 1000°C, po 50% zgniocie i n a stępnie poddanej działaniu w odoru. Na pow ierzchni przełom u widoczne jest u k ształtow anie s tr u k tu ry blokowej (mozaikowej.). W yznaczenie k ą
tów jest u tru d n io n e, poniew aż w ystępujące n a zdjęciu linie p rzebiega
ją schodkowe.
R ysunek 6 p rzed staw ia zdjęcie fraktog raficzn e próbki w ykonanej z żelaza Armco, w yżarzonej w tem p e ra tu rz e 1250°C, po 50% zgniocie. Na pow ierzchni przełom u w idoczna jest ty p o w a s tr u k tu ra lin earn a, w y k a
zująca rozgałęzienia. P ow ierzchnia ścianki jest nieco sfalow ana, co w skazuje na zm ianę o rie n tac ji w ty ch k ierun kach. Ciem ne, w yraźnie zaznaczone linie m ożna utożsam ić z nieciągłościam i lub szczelinami- N atom iast w trąc e n ia niem etaliczne są om ijane przez liniowe niecią
głości.
1 D otych czas dla o k reślen ia tej w ła sn o ści u żyw an o term inu „ cią g liw o ść”, który jest raczej sy n o n im em p lastyczn ości. W yrażenie „krzepkość” jest bardziej o d p ow ied n ie na o k reślen ie tej w ła sn o śc i i od p ow iad a bardziej term in om u ży w a n y m w je ż y k a ch oibcyich: „wiązikość”, „Z äh igk eit” i „to u g h n ess”.
M ech an ik a zesz. 4
34 F r y d e r y k S ta u b, Jan B u b liń sk i
R ys. 7. P rzełom próbki % z żelaza A rm co, w yżarzonej w tem p eratu rze 1250 °C, X 3
Rys. 8. P rzełom próbki % z żelaza A rm co, w yżarzonej w tem p eratu rze 1250 °C i p od danej działan iu w odoru. X 300
R ys. 9. P rzełom próbki % z żelaza A rm co, w yżarzon ej w tem peratu rze 1250 °C po 50%
zgniocie i n astęp n ie poddanej działaniu w odoru. X 300
R ysunek 7 p rzed staw ia zdjęcie frak to graficzne próbki w ykonanej z żelaza Arm co, w yżarzonej w tem p e ra tu rz e 1250°C. P ow ierzchnia p rze
łom u w ykazuje nieznaczną ilość znaków k rystalog raficzny ch w y stęp u jących głów nie w jed n y m k ieru n k u . Z iarno jest zniekształcone, tak że pom iar kątó w jest bardzo u tru d n io n y .
R ysunek 3 p rzed staw ia zdjęcie frak to g raficzne próbki z żelaza Armco, w yżarzonej w tem p e ra tu rz e 1250°C, 50% zgniocie i następnie poddanej po doru. W ty m p rzy p ad k u dyslokacje nie ograniczają się do pojedynczego zespołu płaszczyzn, lecz p rzebiegają w różnych k ieru n k ach . Liczne linie w y stęp ujące w pobliżu szczelin su g e ru ją zakrzyw ienia, k tó re m ożna w y kryć p rzy dużych pow iększeniach. L inie te praw dopodobnie przebiegają schodkowo wokół m ałych bloków o reg u la rn y m układzie k ry sta lo g ra ficznym .
R ysunek 9 p rzedstaw ia zdjęcie frak to graficzne próbki z żelaza Armco, w yżarzonej w te m p e ra tu rz e 1250 °C, 50% zgniocie i n astępn ie poddanej działaniu w odoru. Na pow ierzchni przełom u w idać ślady odkształceń p lastycznych w ew n ątrz ziarna. Poza ty m w y stęp u je ch arak tery sty czn e ukształtow an ie lin earn e oraz bardzo drobne pasm a, k tó re tru d n o w ykryć n a zdjęciu.
R ysunek 10 p rzed staw ia zdjęcie frak tog raficzne próbki w ykonanej z żelaza A rm co po 50% zgniocie. Na pow ierzchni przełom u widoczne są w y raźne linie przebiegające rów nolegle oraz jasne ¿inie ułożone do n ic h pod k ątem 45°. Są to znaki k ry stalo g raficzne w y stępujące na rodzi
nie płaszczyzn ¡1 1 2}.
R ysunek 11 p rzedstaw ia zdjęcie fraktograficzne próbki w ykonanej z żelaza Armco, w yżarzonej w te m p e ra tu rz e 1350 °C, po 50% zgniocie.
Na pow ierzchni przełom u są widoczne jasne linie ułożone pod kątem 90° o raz ciem niejsze, m niej w yraźne, ułożone pod k ątem 45°. L inie uło
żone pod k ątem 90° posiadają w skaźniki [100] i [010], przecinają one płaszczyzny rozdzielcze k ry ształó w sześciennych.
Poza ty m na pow ierzchni w y stęp u ją też k ą ty 37° i 18°, lecz są one raczej w ynikiem schodkow ego rozdzielania się k ry sz ta łu sześciennego.
Na zdjęciu są widoczne rów nież drobne w głębienia, któ re częściowo m ożna zaliczyć do w trą c e ń obcych faz, częściowo zaś do pęcherzy u m ie j
scow ionych pom iędzy kryształam i.
R ysunek 12 p rzed staw ia zdjęcie frak tograficzn e próbki w ykonanej z żelaza Arm co, w yżarzonej w tem p e ra tu rz e 1350°C, po 50% zgniocie i n astęp n ie poddanej działaniu w odoru. Na pow ierzchni przełom u w i
doczne ukształto w anie s tr u k tu ry blokowej w yw ołanej działaniem wo
doru i rozw iniętej w e w n ątrz sieci k ry staliczn ej rodziny płaszczyzn ¡1 1 2}.
Ś lady odkształceń są podobne jak na rys. 10. Pow ierzchnia przełom u jest nieco zniekształcona, praw dopodobnie zarów no przez zgniot, jak i dzia-
36 F r y d e r y k S ta u b, Jan B u b liń sk i
R ys. 10. P rzełom próbki % z żelaza A rm co, poddanej
z g n io to w i 50$. X 300
R ys. 11. P rzełom próbki 12A z żelaza A rm co,, w yżarzon ej w tem peraturze 1350 °C po 50$
zg n io cie X 300
R ys. 12. P rzełom próbki W i z żelaza A rm co, w yżarzon ej w tem peratu rze 1350 °C po 50$
zgn iocie i n a stęp n ie poddanej działan iu w odoru. X 300
łanie w odoru. Poza ty m na zdjęciu widoczne są w głębienia, z któ ry ch m etal został u su n ięty .
R ysunek 13 p rzedstaw ia zdjęcie fraktograficzne próbki w ykonanej ze stali krzem ow ej w yżarzonej. Na pow ierzchni przełom u w y stęp ują znaki p ro sto k ątn e (ciemne linie). Co n ajm n iej jeden u k ła d ty ch znaków może być zid enty fik o w an y jako w tó rn a łupliw ość n a rodzinie płasz-
czyżn {1 0 0}.
P ro sto p ad ły u k ład cieńszych linii m ożna także zaliczyć do płasz
czyzn łupliw cści na rodzinie {1 0 0}, pośligu na rodzinie {1 1 0} i utw orów bliźniaczych na rodzinie {112}. W pew n y ch obszarach elem en ty k ry sz tałów w ykazują w zrost liniow y. E lem en ty te praw dopodobnie istn iały uprzednio, co w skazuje n a niedoskonałość budow y k ryształu .
R ysunek 14 p rzedstaw ia zdjęcie fraktograficzne próbki w ykonanej ze stali krzem ow ej, w yżarzonej i następnie poddanej działaniu wodoru.
Na pow ierzchni p rzełom u widoczne są ciem ne prostoliniow e w głębienia, z k tó ry ch k ry sz ta ły m etalu zostały w y rw an e p rzy łam aniu. O braz w i
doczny na fra k to g ra fii jest tak zniekształcony działaniem w odoru, że w yznaczenie k ątów było niem ożliwe.
3.5. B ad an ia m etalograficzn e
B adania m etalograficzne przeprow adzono n a zgładach pobranych z próbek uprzednio zbadanych fraktograficznie, traw iąc je 2% roztw o
rem alkoholow ym H N O3. W yniki przedstaw iono na rys. 15 — 22.
3.6. B ad an ia ren tgen ograficzn e
Dla uzu p ełnienia w yników badań frak tograficzn ych przeprow adzono badania rentgeno graficzne z zam iarem u stalen ia s tr u k tu ry ziarn m etalu w obszarach przyległych do płaszczyzn łupliwości, obserw ow anych na przełom ie. Chodziło tu przede w szystkim o stw ierdzen ie obecności zgnio
tu w w arstw ie pow ierzchniow ej ziarn.
Ze w zględu na rodzaj badan y ch próbek zastosowano w ty m celu m etodę odbić w stecznych, p rzy czym użyto prom ieniow ania c h a ra k te -
o
rystycznego K a ko b altu (A. = 1,785 A).
P rz y znacznym ograniczeniu p rze k ro ju w iązki prom ieni, tak aby obejm ow ała ona ty lk o jedno ziarno przełom u, należało oczekiwać, że w ogólnym p rzy p ad k u znajdzie się niew iele płaszczyzn k ry stalo graficz
nych, k tó ry ch usytuo w anie i p a ra m e try spełniałyby w aru n k i odbicia w edług p raw a Bragga
n l = 2 d sin 0.
38 F r y d e r y k S ta u b, Jan B u b liń sk i
R ys. 13. P rzełom próbki W i
ze sta li krzem ow ej w sta n ie w yżarzonym . X 300
R ys. 14. P rzełom próbki ze sta li krzem ow ej, w y ża rzo nej i poddanej działaniu w o
doru. X 300
R ys. 15. S truktura próbki %
z żelaza A rm co w stan ie w y żarzonym . R óżnej w ielk o ści ziarna ferrytu. L iczne drobne w trą cen ia tlen k ó w i azotków . T raw ion e k w a sem azotow ym .
X 300
R ys. 16. S tru k tu ra próbki %.
R óżnej w ie lk o śc i ziarna fe r r y tu. L iczn e drobne w trą cen ia tlen k ów . T raw ion e k w a sem
azotow ym . X 100
R ys. 17. Stru k tu ra próbki %.
R óżnej w ie lk o śc i ziarna fe r rytu. L iczn e drobne w trącen ia tlen k o w e. T raw ion e k w a sem
azotow ym . X 100
■i
R ys. 18. Stru k tu ra próbki %.
W ielk ie ziarna ferrytu . L iczne drobne w trą cen ia tlen k ó w oraz n ieliczn e azotków . C ha
ra k tery sty czn e w ią zk i lin ii N eu m an n a w y stę p u ją c e na rod zin ie płaszczyzn {112}. T ra
w io n e k w a sem azotow ym . X 100
» ' \
. • v \
40 F r y d e r y k S ta u b, Jan B u b li ń s k i
Rys. 19. S truktura próbki !%.
Bardzo w ie lk ie ziarna ferrytu.
L iczne drobne w trą cen ia tle n k ó w oraz n ieliczn e ig iełk o w e w trą cen ia azotków . T raw ion e
k w a sem azotow ym . X 100
R ys. 20. S truktura próbki 1% i .
W ielk ie ziarna ferrytu. L iczn e drobne w trą cen ia tlen k o w e oraz n ieliczn e ig iełk o w e w tr ą cen ia azotków . T raw ione k w a
sem azotow ym . X 100
Tym sam ym nie stw orzono w aru n k ó w do uzyskania ciągłych p ie r
ścieni dy frakcyjn y ch, otrzym yw anych p rzy m etodzie D eby e-S ch errera dla m ateriałów w ielokrystalicznych. Z am iast tego, przy b rak u jak ich kolw iek zm ian w ziarn ach przełom u, obraz d y fra k c y jn y pow inien w d a
n y m przy pad k u składać się z nielicznych plam ek, odpow iadających od
biciom od odpowiednio usytuow anych płaszczyzn. M ożliwe było rów nież pojaw ienie się słabych obrazów Lauego, w yw ołanych obecnością pada
jącej na próbkę w iązki prom ieni („prom ieniow ania białego”) o różnych długościach fali, odm iennych od długości fali prom ieniow ania ch arak terystycznego.
Jeżeli jed n ak w w arstw ie pow ierzchniow ej ziarn przełom u w ystęp u ją odkształcenia i frag m en tacja (podział ziarn), rozm aita o rien tacja poszcze
gólnych bloków może tak u łatw ić w aru n k i odbicia, że w w yniku o trzy m a się na ren tgen o gram ie ciągłe pierścienie dyfrakcy jne. Ze w zględu n a
R ys. 21, S tru k tu ra próbki n />.
B ardzo liczn e w trą cen ia tle n k ów i azotków . A zotk i w p o sta ci ig ieł, u łożon ych w z a je m n ie pod k ątem 60°, w y s tę p u ją na rodzinie płaszczyzn {210}. C h a rak terystyczn e w ią z k i lin ii N eu m an n a n a rodzinie p łaszczyzn {112} . T raw ione
k w a sem azotow ym . X 100
i /
R ys. 22. Stru k tu ra s t a li k rze
m ow ej (próbka 3%). W ielk ie ziarna ferry tu i p asm a drob
nego p erlitu . W trącen ia tle n ków . T raw ion e k w a sem azo
tow ym . X 100
\ 'W':-'1
\
zniekształcenie siatki k ry staliczn ej pierścienie te są jed n a k zawsze m niej lub więcej rozm yte.
P rz y założonej m etodzie bad ań m ożna było więc uw ażać w y stąp ie
nie ciągłych pierścieni d y frak cy jn y ch za dowód istn ien ia zgniotu w ob
jęty ch polem w iązki ziarn ach przełom u.
R y sunek 23 p rzedstaw ia zdjęcie ren tgenograficzne próbki, w y k on a
nej z żelaza A rm co w stanie norm alizow anym . Z obecności w y ra ź n e g o - pierścienia, odpow iadającego odbiciom od płaszczyzn {310}, m ożna w nio
skować, że na pow ierzchni ziarn przełom u w y stąpiły odkształcenia p la
styczne.
Na ry su n k u 24 przedstaw iono zdjęcie tej sam ej próbki, lecz po uprzednim w y traw ie n iu jej 10% roztw orem w odnym HNO3 (czas tr a w ienia 5 min.). N ierów nom ierna intensyw ność pierścienia w skazuje, że w w y n ik u tra w ie n ia pow ierzchni przełom u u su n ięto częściowo w arstw ę
42 F r y d e r y k S ta u b, Jan B u b liń sk i
R ys. 23. Z d jęcie ren tgen ograficzn e próbki % z żelaza A rm co w sta n ie n orm alizow an ym . O dbicie w steczn e po
chodzi od p łaszczyzn (310). P ro m ien io w a n ie K a kobaltu
R ys. 24. Z d jęcie próbki % po w y tr a w ie n iu p ow ierzch n i przełom u 1 0'ii roz
tw orem w od n ym H N O3. W idoczne czę
ścio w e u su n ięcie w a rstw y m ateriału zgn iecion ego
Rys. 25. Z d jęcie .próbki %. C iągły p ie r ścień d yfrak cyjn y w sk azu je n a o b ec
ność odk ształceń p la sty czn y ch na p o w ierzch n i przełom u
Rys. 26. Z d jęcie próbki % po w y tr a w ien iu przełom u 10$ roztw orem H N O3. Jako sku tek tra w ien ia w y stęp u je czę
ścio w e u su n ięcie w a rstw y zgniecionej
m ateriału stw arzającą w a ru n k i dla o trzy m an ia dy frak cji D ebye-Scher- rera .
R ysunek 25 p rzedstaw ia zdjęcie ren tgen og raiiczn e próbki w yko na
n e j z żelaza Arm co, w yżarzonej w te m p e ra tu rz e 1250 °C. Zdjęcie to podobnie jak n a rys. 23 w ykazuje, że na pow ierzchni przełom u w y stą p iły odkształcenia plastyczne.
R ysunek 26 p rzedstaw ia zdjęcie tej sam ej próbki po w y traw ien iu 10% roztw orem w odnym H N 03 (czas tra w ie n ia 1 min.). Ze zdjęcia moż-
R ys. 27. Z d jęcie p róbki \ % i - .N ierów n o- R ys. 28. Z d jęcie próbki % . N ieliczn e m iern a in ten sy w n o ść p ierścien ia w s k a - i n iereg u la rn ie rozm ieszczone odbicia żu je na obecność cien k iej w a r stw y św iad czą o p raw ie zu p ełn ym braku zgn iecion ej w a rstw y zgniecionej w p rzełom ie
n a wnioskow ać, że traw ien ie pow ierzchni przełom u (podobnie jak na rys. 24) częściowo usunęło w arstw ę m ateriału , co stw orzyło w aru n k i dla o trzy m an ia d y fra k c ji D eb ye-S cherrera.
Na ry su n k u 27 podano zdjęcie ren tg en o g raiiczn e próbki w ykonanej z żelaza Armco, w yżarzonej w te m p e ra tu rz e 1350 °C, po 50% zgniocie.
Podobnie jak n a rys. 26 ob serw u je się częściowe usunięcie zgniotu, przy czym pierścień D eb ye-S ch errera jest m niej w y raźn y i częściowo rozm yty.
R ysunek 28 p rzedstaw ia zdjęcie ren tgen o graiiczne próbki w ykonanej z żelaza Arm co, w yżarzonej w te m p e ra tu rz e 1350 °C, po 50% zgniocie.
W idoczne są tu tylko nieliczne odbicia, b rak jest natom iast obserw o
wanego poprzednio ciągłego pierścienia. A nalogiczne w yniki otrzym ano dla próbki Arm co, w yżarzonej po 50% zgniocie w tem p e ra tu rz e 1350 °C (rys. 20).
44 F r y d e r y k S ta u b, Ja n B u b liński
P rzeprow adzone badania w skazują więc, że zgniot, w y stęp u jący w ziarnach bad anych przełom ów i pow odujący pow staw anie pierścieni d y frak cy jn y ch na rentg en og ram ach, nie ch a ra k te ry z u je ziarna jako ca
łości, lecz ogranicza się do w a rstw pow ierzchniow ych przyległych do płaszczyzn łupliw ości poszczególnych ziarn i może być u su n ię ty przez traw ienie.
Rys. 29. Z djęcie próbki O becność w a r stw y zgniecionej jest jeszcze m niej
w id oczn a niż na rys. 28
Podobne badania przeprow adzone przez Żełdaka [11] i K liera [12]
rów nież w ykazały, że odkształcenia m etalu p rzy pow ierzchni łupliwości pow odują w y stąpienie pierścieni d y frakcyjnych. W ykonali oni n astęp u jące doświadczenie: próbkę, k tó ra w ykazyw ała w y raźn y pierścień D e- b y e-S cherrera, przecięli prostopadle do płaszczyzny łupliwości i n astęp
nie w ykonali zdjęcie rentgenow skie now ej pow ierzchni. P ierścień De- b y e-S ch errera nie w ystąpił, co św iadczyło o b rak u zgniotu w ew nątrz ziarna.
Na podstaw ie tych sam ych b adań m ożna było ustalić, że cienka w a r
stew ka odkształconego m etalu, pow stająca przy w ykonyw aniu przeło
mów w tem p e ra tu rz e otoczenia, posiada grubość około 10~° cm. N a
tom iast stw ierdzono, że w próbkach łam anych po oziębieniu w ciekłym azocie (— 196,7 5C) pow ierzchnia przełom u jest w olna od naprężeń.
Ż ełdak [1 1] w ykazał, że przełom kry staliczn y różni się od przełom u w łó
knistego ciągliw ego nie tylko w yglądem m akro- i m ikroskopow ym , lecz rów nież m niejszym zniektałceniem siatki krystalicznej w obszarach p rzy ległych do płaszczyzn łupliwości.
4. W nioski
P raca niniejsza jest pierw szą w naszej nauce próbą oceny p rzy d a t
ności frak to g rafii do b adania s tr u k tu ry m etali i jako tak a może z are
jestro w ać pew ne zjaw iska zachodzące n a ściankach łupliwości, lecz nie może ich jeszcze należycie objaśnić.
U zyskane w yniki są n a ogół zgodne z w ynikam i badań p rzepro w a
dzonych przez Zapffego, Żełdaka i K liera. W szczególności uzyskano p o tw ierdzenie n astęp u jący ch zjaw isk:
1) D la m etali kru ch y ch, tak ich jak bizm ut i antym on, rozdzielenie k ry sz ta łó w jest poprzedzone odkształceniam i plastycznym i, w czasie k tó
ry ch pow stają u tw o ry bliźniacze.
2) M ożna w ytw orzyć tak ie w aru n k i, w k tó ry c h k ry sz ta ły m etali w y k azujący ch dużą zdolność do odkształceń plastycznych (np. żelazo Armeo) zostaną rozdzielone z utw orzeniem przełom u kruchego. O braz fra k to g ra - ficzny jest wówczas podobny do obrazu rozdzielonego k ry sz ta łu NaCl.
3) O bróbka cieplna żelaza A rm co posiada duży w pływ na ob raz fra k - to g raficzn y przełom u. W stan ie norm alizow anym e le m en ta rn e ścianki przełom u są stosunkow o m ałe. W yżarzanie w zakresie te m p e ra tu r 1000 —
— 1350 °C z n astęp n y m pow olnym stud zen iem w yw ołuje znaczny rozrost ziarna i w zw iązku z ty m e le m en ta rn e ścianki łupliwości są rów nież w iększe i posiadają bardziej re g u la rn y kształt.
4) Zgniot niw eczy reg ularno ść budow y ziarn w yżarzonego żelaza A rm co i pow oduje, że pow ierzchnia przełom u ziarn a sta je się szorstka.
N iekiedy n a pow ierzchni przełom u zaznaczone są w y raźnie ślady od
kształceń plastycznych, co uw idacznia się w ystępow aniem w iązek N eu- m an n a na rodzinie płaszczyzn {1 1 2}.
5) D ziałanie w odoru n a próbki w ykonane z m etali w ykazujących dużą zdolność do odkształceń plastycznych (np. żelazo Armeo) pow oduje o trzym anie przełom u kruchego. O braz frak to g raficzn y w ykazu je ty p o w e ukształtow anie s tr u k tu ry blokowej albo lin earn ej oraz liczne w głę
bienia.
6) B adania rentg en o graficzne p o tw ierd ziły w ystępow anie odkształceń p lastycznych w pobliżu pow ierzchni przełom u. G rubość w arstw y od
kształconej na pow ierzchni przełom u w ynosi około 1 0 —5 cm.
7) Z jaw iska p rzy łam an iu f e rry tu są bardzo złożone, co pow oduje pow staw anie łupliw ości na rodzinach płaszczyzn {1 0 0} i praw dopodob
nie':} 112}. Możliwie, że u tw o ry bliźniacze odgryw ają tu pow ażną rolę.
B adania frak tog raficzn e i rentgeno g raficzn e w ykazały, że budow a m e
talu na pow ierzchni przełom u nie posiada reg u larn y ch układów k ry stalograficznych wówczas, gdy w y stęp u ją odkształcenia plastyczne.
46 F r y d e r y k S ta u b, Jan B u b li ń s k i •
8) Badania fraktograficzne stali krzem ow ej (0,1% C i 4,2% Si) w yk a
zały, że w pew nych obszarach elem enty kryształów w ykazują w zrost liniow y. E lem enty te praw dopodobnie istn iały uprzednio, co w skazuje na niedoskonałość budow y kryształu .
B IB L IO G R A FIA
[1] F r . S t a u b , M e t a l o z n a w s t w o , K ra k ó w -G liw ice 1954, PW N.
[2] N orm a PN/H-04509.
[3] N orm a N H /B T -15.
[4] J. A. E v i n g , J. C. W. H u m f r e y , Trans. R oy. Soc. 200 A, 1902, s. 241— 250.
[5] J. A. E v i n g, W. R o s e n h a i n, T rans. R oy. Soc. 193 A, 1899, s. 353—375.
[6] C. A. Z a p f f e, M. J. C 1 o g g, T rans. ASM . 34, 1945, s. 71— 97.
[7] ’R. A. F. R e a u m u r , T h e A r t o f C o n v e r t i n g I r o n i n t o S t e e l , Paris 1722, w e d ług Z ap ffego [6],
[8] A. M a r t e n s, V. D. I. T. 21, 1878, s. 8— 11 w e d łu g Z apffego [6].
[9] A. B. G r e n i n g e r , Trans. AIM E, t. 117, 1935, s. 75— 78.
[10] C. A. Z a p f f e, G. A. M o o r e . T rans. A IM E, t. 154, 1943, s. 335—352.
[11] M. P. Z e ł d a k , Izw iestia A k ad em ii N auk ZSRR. Seria fiziczesk aja X V II, 1953, s. 352— 356.
[12] E. P. K i i e r , T rans. ASM . 43, 1951, s. 935— 953.
/
