МЕТАЛЛОГРА́ФИЯ

МЕТАЛЛОГРА́ФИЯ (от ме­тал­лы и ...гра­фия), 1) нау­ка о струк­ту­ре ме­тал­лов и спла­вов; раз­дел ме­тал­ло­ве­де­ния. Изу­ча­ет кри­стал­лич. строе­ние ме­тал­лич. объ­ек­тов, их мак­ро- и мик­ро­струк­ту­ру; за­ко­но­мер­но­сти струк­ту­ро­об­ра­зо­ва­ния; взаи­мо­свя­зи ме­ж­ду струк­ту­рой и фи­зич. свой­ст­ва­ми. М. за­ро­ди­лась в 17 в., ко­гда для ис­сле­до­ва­ния ме­тал­лич. об­раз­ца впер­вые при­ме­ни­ли про­стей­ший оп­тич. при­бор – лу­пу. П. П. Ано­сов (1831) и Г. К. Сор­би (1863) для изу­че­ния по­верх­но­сти ме­тал­лич. объ­ек­тов ис­поль­зо­ва­ли мик­ро­скоп, ра­бо­таю­щий в от­ра­жён­ном све­те. В М. с сер. 20 в. для иссле­до­ва­ния струк­ту­ры и кри­стал­лич. строе­ния ве­ще­ст­ва при­ме­ня­ют­ся рент­ге­нов­ский и элек­трон­ный мик­ро­ско­пы, с кон. 20 в. для изу­че­ния рель­е­фа по­верх­но­сти объ­ек­та – ска­ни­рую­щие тун­нель­ный и атом­но-си­ло­вой мик­ро­ско­пы.

Микроструктура белого чугуна с 3% (по массе) углерода, полученная с помощью металлографического микроскопа (×200): 1 – зёрна первичного аустенита; 2 – цементит, выделившийся по грани...

В М. осн. при­бо­ром (ин­ст­ру­мен­том) для ис­сле­до­ва­ния ме­тал­лич. по­верх­но­стей в от­ра­жён­ном све­те при боль­ших уве­ли­че­ни­ях яв­ля­ет­ся ме­тал­ло­гра­фич. (оп­ти­че­ский) мик­ро­скоп. М. вы­яв­ля­ет так­же при­чи­ны воз­ник­но­ве­ния тек­сту­ры ме­тал­лов и спла­вов при кри­стал­ли­за­ции, пла­стич. де­фор­ма­ции и рек­ри­стал­ли­за­ции. Ме­тал­ло­гра­фич. ис­сле­до­ва­ния по­зво­ля­ют оп­ре­де­лить струк­тур­ные со­став­ляю­щие спла­ва – уча­сток на­блю­дае­мой струк­ту­ры, од­но­об­раз­но по­вто­ряю­щий­ся во всех час­тях объ­ек­та; мо­жет со­сто­ять из од­ной или не­сколь­ких фаз (рис.).

В М. из ис­сле­дуе­мых ме­тал­лич. объ­ек­тов го­то­вят­ся шли­фы. Для вы­рав­ни­ва­ния по­верх­но­сти шли­фов при­ме­ня­ют шли­фов­ку и по­ли­ров­ку, для соз­да­ния рель­е­фа на по­верх­но­сти – из­би­ра­тель­ное трав­ле­ние. Трав­ле­ние осу­ще­ст­в­ля­ет­ся хи­мич. или элек­тро­хи­мич. спо­со­бом; при­ме­ня­ет­ся так­же об­ра­бот­ка по­верх­но­сти вы­со­ко­тем­пе­ра­тур­ным на­гре­вом или ион­ной бом­бар­ди­ров­кой. Раз­ли­чие хи­мич. ак­тив­но­сти ато­мов в мес­тах де­фек­тов кри­стал­лич. струк­ту­ры по­зво­ля­ет ис­сле­до­вать плот­ность дис­ло­ка­ций, блоч­ную струк­ту­ру кри­стал­ли­тов (зё­рен), ори­ен­та­цию кри­стал­ли­тов на по­верх­но­сти об­раз­ца по фор­ме и ко­ли­че­ст­ву ямок трав­ле­ния, воз­ни­каю­щих в мес­тах вы­хо­да дис­ло­ка­ций на по­верх­ность.

В оп­тич. све­то­вой М. при­ме­ня­ет­ся ко­сое или тем­но­поль­ное (ко­гда эк­ра­ни­ру­ет­ся центр. часть лу­ча) ос­ве­ще­ние объ­ек­та. Ис­поль­зо­ва­ние по­ля­ри­зо­ван­но­го све­та по­зво­ля­ет ана­ли­зи­ро­вать маг­нит­ную (до­мен­ную) струк­ту­ру (см. Кер­ра эф­фек­ты и Фа­ра­дея эф­фек­ты). Осн. ха­рак­те­ри­сти­ки ме­тал­ло­гра­фич. ме­то­дов: раз­ре­шае­мое рас­стоя­ние – ми­ним. рас­стоя­ние, на ко­то­ром раз­ли­чи­мы объ­ек­ты; раз­ре­шаю­щая спо­соб­ность – ве­ли­чи­на, об­рат­ная раз­ре­шае­мо­му рас­стоя­нию; кон­тра­ст­ность изо­бра­же­ния; ко­эф. уве­ли­че­ния. М. так­же изу­ча­ет эле­мен­ты струк­ту­ры ме­тал­лов и спла­вов ме­то­да­ми, по­зво­ляю­щи­ми ре­кон­ст­руи­ро­вать про­стран­ст­вен­ную струк­ту­ру с по­мо­щью про­стых из­ме­ре­ний в плос­ко­сти на­блю­де­ния; из­ме­ре­ния про­во­дят­ся с по­мо­щью ав­то­ма­тич. ана­ли­за­то­ров изо­бра­же­ний.

2) В по­ли­гра­фии – без­рас­тро­вая тех­но­ло­гия глу­бо­кой пе­ча­ти, при ко­то­рой пе­чат­ная фор­ма из­го­тов­ля­ет­ся гра­ви­ров­кой, трав­ле­ни­ем или вы­жи­га­ни­ем ла­зе­ром на пло­ской ме­тал­лич. пла­сти­не (пли­те). Вы­со­та об­ра­зуе­мо­го кра­соч­но­го рель­е­фа мо­жет ре­гу­ли­ро­вать­ся с по­мо­щью уве­ли­че­ния или умень­ше­ния глу­би­ны пе­ча­таю­щих эле­мен­тов фор­мы. Пе­чать про­из­во­дит­ся крас­ка­ми по­вы­шен­ной вяз­ко­сти и лип­ко­сти. От­ли­чи­ем от­тис­ка М. яв­ля­ет­ся рель­еф­ность изо­бра­же­ния на от­тис­ке, соз­дан­ная гус­той крас­кой. Раз­ли­ча­ют М. од­но­цвет­ную и мно­го­цвет­ную. При­ме­ня­ет­ся, как пра­ви­ло, при пе­ча­ти отд. фраг­мен­тов де­неж­ных зна­ков и цен­ных бу­маг, а так­же при пе­ча­ти ма­рок, где су­ще­ст­ву­ет не­об­хо­ди­мость вос­про­из­ве­сти на от­тис­ке очень тон­кие и слож­ные по кон­фи­гу­ра­ции не­пре­рыв­ные ли­нии.