Властивості будь-якої речовини чи матеріалів обумовлені не тільки хімічним складом, природою складових атомів, але значною мірою вони залежать від особливостей з’єднання атомів, молекул між собою, типом зв’язку тощо.

Існують поняття «хімічна будова» і «структура» речовин і мате-ріалів.

Будова – характер зв’язку чи послідовність з’єднання атомів у мо-лекули як структурні первинні одиниці речовини.

Структура – просторове розташування структурних одиниць (молекул), характер їхнього об’єднання в більш великі структурні елементи. Відомо, що основними елементарними частками, з яких складаються речовини, є протони, нейтрони й електрони. З про-тонів і нейтронів складаються атомні ядра, а електрони заповнюють оболонки атома. Будова ядер атомів, періодичність заповнення обо-лонок електронами відображаються в таблиці Д. Менделєєва.

Аналіз матеріалів і готових виробів звичайно починають з розгля-ду їхньої зовнішньої будови, форми, кольору й характеру поверхні,тобто з вивчення макроскопічних ознак. Потім установлюють хіміч-ний склад і внутрішню структуру матеріалів, що дозволяє зрозумі-ти сутність формування і зміни споживних властивостей виробу під впливом різних факторів. Залежно від структурних елементів про-водять градацію структури твердих тіл: макроструктура, мікрострук-тура, тонка (внутрішня) структура. Первинні струк-турні одиниці (атоми й молекули), поступово поєднуючи, утворять усе більш великі структурні елементи. Так відбувається поступовий перехід від тонкої структури до макроструктури.

Макроструктура – сполучення великих структурних елементів (ниток, пучків волокон, шарів тощо) матеріалу, що можна бачити неозброєним оком чи через лупу (зі збільшенням приблизно до 10 разів). Вивченню макроструктури надають великого значення при органолептичній оцінці якості матеріалів і товарів: визначення, на-приклад, форми й густини ниток і виду їх переплетення в тканинах, характеру розташування шарів у деревині, пучків волокон шкіри, густини черепка порцеляни, наявності великої пористості й різних дефектів (подряпини, тріщини, сторонні включення й ін.). Про характер макроструктури пластмас можна судити по їхньому зламі: у ненаповнених пластмас макроструктура однорідна, злам склоподіб-ний, а наповнені пластмаси, навпаки, мають неоднорідну структуру.

Мікроструктура – це сполучення структурних елементів, види-мих за допомогою оптичного мікроскопу (зі збільшенням у десятки й сотні разів). При вивченні мікроструктури встановлюють характер сполучення волокон, форму зерен кристалів і клітинних утворень. Визначають розмір видимих структурних елементів, використову-ючи окулярмікрометри й об’єктмікрометри, вимірюють кути нахилу волокон у шкірі тощо.

Вивчення кристалічної мікроструктури металів і сплавів за до-помогою мікроскопів допомагає виявити залежність їх механічних і ряду фізичних властивостей від характеру термічної обробки виро-бів. Мікроскопічним дослідженням установлюють ступінь упоряд-кованості розташування структурних елементів, зокрема ступінь їх орієнтації, що дозволяє судити про ізотропності та анізотропності властивостей матеріалів і створювати оптимальні види структур.

Тонка (внутрішня) структура характеризується певним сполученням між собою атомів чи іонів молекул, а також більш великих структурних елементів, що не вдається спостерігати за допомогою оптичних мікроскопів. Останні дозволяють розрізняти частки з роз-міром лише не менш 300 нм, тобто того ж порядку, що і довжини хвиль видимої частини світлового спектра. Більш дрібні частки (ато-ми, молекули, пачки молекул, фібрили й ін.) виявляють методами рентгеноструктурного аналізу, електронної мікроскопії й електроно-графії, застосовуючи випромінювання з більш короткою довжиною хвилі. Довжина хвиль рентгенівських променів – від сотих часток до декількох ангстремів.

Методами дифракції рентгенівських променів і електронів уста-новлюють тип кристалічних решіток речовини. З його допомогою встановлюють ступінь кристалічності полімерів, характер орієнтації структурних елементів у волокні й ін.

Найважливішим методом вивчення тонкої структури речовин є електронна мікроскопія, заснована на застосуванні електронного мі-кроскопа, що особливо просвічує. Електронний мікроскоп дозволяє безпосередньо бачити й вивчати дрібні частки в інтервалі розмірів 10~4-10~8 див (агрегати атомів і молекул).

Структура багатьох матеріалів пронизана порами, що є проміжка-ми між структурними елементами, що порушують однорідність мате-ріалу. Вони мають різноманітні розміри і форму (осередку, капіляри й ін.).

Розрізняють пори:

- наскрізні (капіляри), що проходять через усю товщу матеріалу;

- замкнуті (ізольовані), що не сполучаються з зовнішнім середови-щем і заповнені повітрям чи іншим газом;

- напівзамкнуті (не наскрізні), що ідуть у глиб матеріалу;

- поверхневі, чи відкриті (невеликі западини), які обумовлюють нерівності поверхні матеріалу.

Характер пористості матеріалів обумовлює ряд їхніх властивос-тей. Так, основні властивості (гігієнічні) багатьох одягово-взуттєвих матеріалів пов'язані з їх мікропористою структурою. У деяких випад-ках наявність пор є наслідком неправильного підбору сировинних матеріалів, порушення режиму технологи (наприклад, пористість по-рцелянового черепка), при цьому пори погіршують якість виробів.

Методи дослідження макроструктури. Наведіть приклади органолептичної оцінки якості та властивостей товарів.

Методика дослідження

1. Вивчення зламів.

зламі називається поверхня, що утворюється внаслідок руйнування металу. В Залежно від складу, будови металу, наявності дефектів, умов обробки і експлуатації виробів злами можуть мати в'язкий, крихкий і втомних характер.

В· Крихке руйнування протікає без помітною попередньої пластичної деформації. Форма зерна не спотворюється і на зламі видно вихідний розмір зерен металу. Поверхня крихкого зламу (рис. 1, а) блискуча, кристалічна. Руйнування може відбуватися через зерна (транскрісталліческій злам), або по границях зерен (інтеркрісталліческій або межкристаллической злам). Крихке руйнування найбільш небезпечно, так як відбувається найчастіше при напругах нижче межі текучості матеріалу. <

В· В'язкий (волокнистий) злам (Рис. 1, б) має горбисто-згладжений рельєф і свідчить про значної пластичної деформації, що передує руйнуванню. Поверхня зламу матова, з дрібним, нерозрізненим оком, зерном. По виду в'язкого зламу не можна судити про форму і розміри зерен металу.

В· втомної злам (рис. 2) утворюється в результаті тривалого впливу на метал циклічно змінюються у часі напруг і деформацій. Руйнування починається на поверхні (або поблизу неї) локально, в місцях концентрації напружень (Деформації). Втомна тріщина виникає в місцях, де є концентратори напружень або дефекти. Злам складається з вогнища руйнування і двох зон - втоми і доломіт.

Метод візуального спостереження зламів називають фрактографіей. На зламах макроструктуру оцінюють шляхом порівняння з нормативними макроструктурами, наведеними в ГОСТ 10243-75, по 25 параметрам.

2. Вивчення макрошліфов

макрошліфах - це зразок з плоскою шліфованої і протравлене поверхнею, вирізаний з досліджуваної ділянки деталі або заготовки. Його одержують у такий спосіб. На металорізальному верстаті або ножівкою вирізають зразок, одну з плоских поверхонь якого рівняють напилком або на пласко верстаті. Потім зразок шліфують вручну або на шліфувально-полірувальні верстати. Шліфування однією шкіркою потрібно проводити в одному напрямку, після чого слід змити залишки абразиву водою. Переходячи на більш дрібну шкірку, повертають зразок на 90 про і проводять обробку до повного зникнення рисок, утворених попередньої шкіркою. Зразок промивають водою, просушують і піддають глибокому або поверхневому труїть. Перед травленням зразок знежирюють і очищають. Травлення здійснюють, занурюючи у них зразок. Реактив, активно взаємодіючи з ділянками, де є дефекти і неметалеві включення, протравлює їх більш сильно і глибоко. Поверхня макрошліфах виходить рельєфною. Таке травлення називається глибоким.

Поверхневе труїть, проведене менш агресивними реактивами, дозволяє виявити в сталях, чавунах і кольорових сплавах ликвацию (хімічну неоднорідність матеріалу) макроструктуру литого або деформованого металу, структурну неоднорідність матеріалу, підданого термічній або хіміко-термічній обробці.

3. Вивчення дендритной макроструктури литого металу після глибокого травлення.

Форма і розмір зерен в зливку залежать від умов кристалізації: температури рідкого металу, швидкості і напрямки відводу тепла, домішок в металі. Зростання зерна відбувається по дендритной (деревовидної) схемою (рис. 3).

Розміри утворилися кристалів залежать від співвідношення числа утворилися центрів кристалізації і швидкості росту кристалів при температурі кристалізації.

При рівноважної температурі кристалізації Т пл число утворилися центрів кристалізації і швидкість їхнього зростання дорівнюють нулю, тому процесу кристалізації не відбувається.

Якщо рідина переохолодити до температури, відповідної DТ 1 , то утворюються великі зерна (число утворилися центрів невелике, а швидкість зростання - велика). При переохолодженні до температури відповідної DТ 2 - дрібне зерно (утвориться велика кількість центрів кристалізації, а швидкість їх росту невелика).

Якщо метал дуже сильно переохолодити, то число центрів і швидкість росту кристалів дорівнюють нулю, рідина не кристалізується, утворюється аморфне тіло.

Кристалізація корковою зони йде в умовах максимального переохолодження. Швидкість кристалізації визначається великим числом центрів кристалізації. Утворюється дрібнозерниста структура.

Зростання кристалів у другій зоні має спрямований характер. Вони ростуть перпендикулярно стінкам виливниці, утворюються деревоподібні кристали - дендрити. Зростають дендрити в напрямку, близькому до напрямку тепловідводу. Так як тепловідвід від не закристаллизовавшегося металу в середині зливка в різні боки вирівнюється, то в центральній зоні утворюються великі дендрити з випадковою орієнтацією.

У верхній частині злитка утворюється усадочная раковина, яка підлягає відрізку і переплавки, так як метал більш пухкий (близько 15 ... 20% від довжини злитку).

Злитки сплавів мають неоднаковий склад. У процесі кристалізації все легкоплавкі домішки відтісняються в центр злитка. Хімічна неоднорідність по окремих зонах злитка називається зональної Ліквація.

4. Вивчення волокнистої макроструктури деформованого металу після глибокого травлення

Продукцією металургійних підприємств, як правило, є метал, витерпить гарячу обробку тиском - кування, штампування, прокатку і т.д. При деформировании дендрити, спочатку дезорієнтовані, поступово повертаються і витягуються уздовж напрямку деформації. Витягуються і неметалеві включення. У результаті цього формується типова для деформованого металу волокниста структура (рис. 6).

Рис. 6 Макроструктура металу після глибокого травлення. Волокнисту будову

При визначенні механічних властивостей необхідно пам'ятати, що метал з волокнистої структурою володіє анізотропією, тобто розходженням властивостей в залежності від напрямки. Пластичність, ударна в'язкість і міцність матеріалу впоперек волокна вище, ніж уздовж. Тому відповідальні деталі, особливо працюючі при високих динамічних навантаженнях (колінчаті вали, шестерні, шатуни, молотові штампи, клапани, гаки), виготовляють так, щоб волокна в них не перерізалися, а відповідали конфігурації виробу. При обробці різанням деталі з деформованої сталі, її волокна перерізаються, що різко знижує міцність деталі. Макроаналіз дозволяє встановити спосіб виготовлення деталей - обробка тиском або різанням (рис. 7 а, б).

Методи товарної експертизи — це способи теоретичного або практичного дослідження товару з метою одержання результатів експертизи.

Під час проведення експертизи визначають критерії методу, який використовується в процесі аналізу та оцінки властивостей товарів. Вони поділяються на загальні і конкретні.

Загальні критерії ґрунтуються на сучасних, існуючих у суспільстві якісних і кількісних градаціях та уявленнях про товар.

Конкретні критерії ґрунтуються на даних нормативної національної і міжнародної документації, яка характеризує якість продукції, що випускається.

Залежно від мети і об'єкта досліджень застосовують загальні для всіх видів експертиз методи і властивості для окремих видів експертиз. Методи дослідження мають специфічний характер для санітарно-токсикологічної, фітосанітарної, екологічної експертиз.

Методи, які використовуються під час проведення товарних експертиз, за способом і джерелами отримання інформації поділяються на:

— органолептичні;

— вимірювальні;

— реєстраційні;

— розрахункові;

— експертні

— соціологічні.

Органолептичний метод ґрунтується на використанні інформації, яку отримують в результаті аналізу відчуттів, сприйнятих органами чуття — зору, слуху, нюху, дотику і смаку. Цей метод є одним з основних методів оцінки якості товарів. Застосовується під час контролю якості сировини, напівфабрикатів, готових продуктів на харчових підприємствах, під час приймання товарів на торговельних підприємствах від виробника, під час перевірки якості товарів при транспортуванні, зберіганні, в процесі проведення експертизи якості з метою ідентифікації товарів, визначення споживчих властивостей товару, рівня зниження якості.

Для деяких товарів (чай, кава, алкоголь, слабоалкогольні, безалкогольні напої, сири, коров'яче масло) використовується метод балової оцінки. Сутність методу полягає у встановлені залежності між якісною оцінкою показника і відповідною оцінкою в балах. На основі балової оцінки окремих показників визначається загальна балова оцінка товару, яка дозволяє провести градацію його якості.

Вимірювальний метод ґрунтується на використанні інформації, яку одержують з використанням технічних вимірювальних засобів. Він найбільш поширений при експертизі плодів, овочів, м'яса,риби, яєць тощо.

Реєстраційний метод ґрунтується на використанні інформації, яку одержують шляхом підрахунку кількості подій, предметів або затрат на створення, експлуатацію продукції, кількість частин складного виробу (стандартних, уніфікованих).

Розрахунковий метод ґрунтується на використанні інформації, яку одержують за допомогою теоретичних або емпіричних залежностей. Використовується для визначення показників продуктивності, довговічності, придатності для ремонту виробу тощо.

Експертний метод використовується для визначення номенклатури показників якості, коефіцієнтів їх вагомості, для вимірювання показників якості і їх оцінки органолептичним методом.

Соціологічний метод ґрунтується на знаходженні показників якості шляхом вивчення попиту фактичних або потенціальних споживачів продукції за допомогою усних опитувань або спеціальних анкет.

Оцінка показників якості вимірювальним, реєстраційним, розрахунковим методами застосовується для визначення комплексних показників якості різних рівнів ієрархії.

Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 10 11 Следующая