Травление шлифов – одна из важных стадий металлографического препарирования. Травление позволяет увидеть структуру металлов и сплавов.

 Что можно увидеть без травления? Неметаллические включения в стали, например включения сульфидов (рис.1,а); о сульфидах можно прочитать в этом же разделе сайта. Можно пронаблюдать трещины в металле (рис.1,б). Можно увидеть линию спая двух металлов и отпечатки индентора микротвердомера (рис. 2,а). Можно определить форму включений графита (рис. 2,б), в данном случае графит пластинчатый. Поэтому шлифы исследуют сначала без травления. Это обязательный этап исследования.

а	б

Рисунок 1. Неметаллические включения в стали (а) и трещина в образце сплава Д16 (б)

а	б

Рисунок 2. Сварной шов (а); пластинчатый графит в сером чугуне (б).

Если речь идет о сером чугуне, то основная задача исследования нетравленного шлифа – этот определение формы и размеров включений графита. Например, на рис.3,а показан графит шаровидной формы – (по ГОСТ 3443-87 - шаровидная неправильная, Шгф4). После травления видна структура матрицы – феррито-перлитная, причем перлит сосредоточен вокруг включений графита. По рис.4,а можно сделать вывод, что графита в структуре этого чугуна немного, и он имеет форму мелких пластинок. После травления видно, что это половинчатый чугун в котором углерод присутствует как в виде графита, так и в виде цементита.

а	б

Рисунок 3. Структура чугуна с шаровидным графитом: а – без травления, б – после травления.

а	б

Рисунок 4. Структура половинчатого чугуна: а – без травления, б – после травления

Иногда без травления на шлифах ничего не видно так сказать «по существу». На рисунке 5 показана структура сплава алюминий-медь, в который по недосмотру попало некоторое количество кремния. Он и виден на нетравленных шлифах в виде забавных фигур, которые можно посмотреть на этом сайте в разделе «Металлографические аналогии». Сама структура сплава без травления не видна (рис.5,а). После травления можно видеть зерна твердого раствора меди в алюминии (рис.5,б). Почему кремний так хорошо виден? Дело в том, что кремний и алюминиевый сплав существенно различаются по твердости и стойкости к истиранию. Поэтому граница между такими фазами хорошо обозначается уже при полировке шлифа.

а	б

Рисунок 5. Сплав Al-4,5%Cu: а – без травления, б – после травления.

Сплавы системы алюминий-кремний (силумины) вообще часто не травят, потому что существенная разница в свойствах матрицы (твердого раствора кремния в алюминии) и кремния позволяет видеть структуру без травления (рис.6,а). Это проявляется и для чугуна (рис. 6,б), который имеет фазы, существенно разные по твердости. Без травления на шлифе виден графит (черные включения) и цементит (светлая фаза). Правда, здесь применена апертурная диафрагма для улучшения контраста. Но для того, чтобы увидеть другие структурные составляющие (перлит, феррит, аустенит) требуется травление.

а	б

Рисунок 6. Шлиф силумина (а) и чугуна (б); без травления