ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ ФОЛЬГИ РАЗНЫХ МЕТАЛЛОВ И РАЗЛИЧНОЙ ПРОЧНОСТИ

INVESTIGATION OF THE MICROSTRUCTURE OF FOILS OF DIFFERENT METALS AND DIFFERENT STRENGTHS

Lidiya Konstantinova

master's student, Department of Geography, Fundamental Ecology and Environmental Management, Kurgan state University,

Russia, Kurgan

Alyona Nurgazina

senior lecturer, Department of Ecology and Life Safety, Kurgan state University,

Russia, Kurgan

АННОТАЦИЯ

В статье рассматриваются зерна в металлической фольге, а также процесс оценивания из размеров с целью подбора режимов отжига.

ABSTRACT

The article discusses grains in metal foil, as well as the process of size estimation in order to select annealing modes.

Ключевые слова: фольга, металл, сплав, микроструктура.

Keywords: foil, metal, alloy, microstructure.

В настоящее время фольга довольно широко применяется в быту и в технике. Это конечно упаковка в пищевой промышленности, в медицине, для всевозможных поделок.

Фольга используется в предохранительной арматуре в качестве разрывной мембраны.

Они отделяют полость аппарата от атмосферы. Если внутри аппарата происходит взрыв, давление превысило предельную величину, следовательно, разрушается не сам аппарат, а его мембрана, давление выбрасывается через трубу в атмосферу, тем самым предотвращая разрушение и аппарата и здания.

В Курганском государственном университете еще с 70-х годов (уже около 40 лет) ведутся исследования  по применению фольги в качестве датчиков для определения напряжений, возникающих на поверхности деталей при их эксплуатации, для определения опасных мест в этих деталях, для прогноза их ресурса, для предотвращения разрушения.

Первым был Троценко Дмитрий Александрович, потом  Сызранцев Владимир Николаевич и их ученики, в том числе наш преподаватель Тютрин Сергей Геннадьевич.

Особенностью нашего подхода является повышение чувствительности датчиков за счет снижения их прочности. Одним из способов снижения прочности материала и одновременно повышение пластичности является их отжиг.

Для того чтобы подобрать правильные режимы отжига, чтобы отжигать  не вслепую и не наугад, нужно научиться контролировать размеры зерна в фольге. Известно, что чем больше размер зерна, тем ниже его прочность и выше пластичность.

Существует довольно много реактивов для травления металлов и сплавов с целью выявления их микроструктуры.

Из них для травления алюминиевой фольги мы выбрали состав: HNO₃ (100 мл), HCl (25 мл), H₂O (100мл).

Для травления оловянной фольги: HNO₃ (0,5 мл), C₂H₅OH (50мл).

Результаты исследования в исходном состоянии и после отжига представлены на рисунках 1 и 2.

Рисунок 1. Результаты исследования алюминия

Рисунок 2. Результаты исследования олова

Особенно заметны изменения на оловянной фольге. Изначально размер зерна составлял около 20 мкм, то после отжига зёрна увеличились примерно в 5 раз и достигают размеров 0, 1 – 0, 15мм. Это объясняет то, почему датчики из отожженной оловянной фольги стали значительно более чувствительными.

Этот опыт предполагается использовать при отжиге фольги из других металлов и сплавов.

Список литературы:

1. Вологжанина С.А., Иголкин А.Ф. Упаковочные материалы в пищевых отраслях: учеб.-метод. пособие. – Санкт-Петербург: Университет ИТМО, 2015. – 41 с.
2. Беккерт М., Клемм Х. Способы металлографического травления: справочник. – Москва: Металлургия, 1988. – 400 с.
3. Панченко Е.В. Лаборатория металлографии: учеб. пособие для металлургич. вузов и фак. / Е.В. Панченко, Ю.А. Скаков, Б.И. Кример и др.; Под ред. д-ра техн. наук проф. Б. Г. Лившица. - 2-е изд., испр. и доп. – Москва: Металлургия, 1965. – 439 с.