БСЭ1/Макроструктура

МАКРОСТРУКТУРА, строение материалов, видимое невооруженным глазом или при небольших увеличениях (до × 20); чаще всего этот термин относится к металлам и металлическим сплавам. М. наблюдается на изломах или на отполированных сечениях после травления их. При этом М. обнаруживается в виде: 1) неоднородности металла по сечению и 2) кристаллического строения его. Неоднородность металла бывает троякого происхождения: кристаллизационная, термическая и механическая. Первая обусловливается различием состава отдельных участков сплава и происходит вследствие избирательного застывания, при к-ром первые порции сплава содержат тугоплавкого металла больше, чем последние. Параллельно с этим часто наблюдается и неравномерное распределение газовых и неметаллических включений, к-рые концентрируются в последних порциях застывающего сплава и еще более усиливают его кристаллизационную неоднородность. Эту неоднородность обычно называют ликвацией и подразделяют ее на зональную, по удельному весу, и дендритную. Неоднородность термическая происходит вследствие неодинаковой скорости охлаждения отдельных участков сплава, причем участки, быстро охлажденные, могут принимать закалку и иметь иную структуру, чем участки, медленно охлажденные. Этого рода М. часто наблюдается в закаленных стальных изделиях. Неоднородность механическая обусловливается неодинаковой механич. обработкой отдельных участков металла: участки, сильно деформированные в горячем или в холодном состоянии, содержат раздробленные и деформированные структурные элементы и этим отличаются от недеформированных участков. Иногда деформирование металла проявляется в виде особых линий (линий напряжений), свидетельствующих о неравномерном распределении напряжений в металле. — Кристаллическое строение сплавов обнаруживается макроскопически вследствие того, что структурные элементы образуют в сплавах б. или м. крупные друзы или сростки (дендриты), не совсем одинаковые по составу снаружи и внутри их. Центральные части этих дендритов состоят из кристаллов, более богатых тугоплавким металлом и бедных примесями, а периферические — из кристаллов, более бедных тугоплавким металлом и богатых примесями. Размеры указанных дендритов, их форма и расположение могут сильно меняться в зависимости от условий кристаллизации сплава. В сплавах, имеющих превращения в твердом состоянии, первичная дендритная структура может значительно изменяться под влиянием вторичной кристаллизации. Таким образом, в сплавах получаются очень разнообразные структуры, среди которых различают дендритную, зернистую, сетчатую и Видманштетову. После обработки давлением первичная М. сплава в той или иной степени искажается, причем после прокатки получается прямо-волокнистая М., после штамповки — изогнуто-волокнистая и после ковки — спутанно-волокнистая (булатная). На изломах М. обнаруживается вследствие неодинакового размера зерен металла в разных участках его: в одних участках эти зерна могут быть крупными, в других — мелкими. Горячая и холодная деформация металла сказывается также и на изломе — из зернистого, что свойственно литому металлу, он становится волокнистым. На изломе отражается и термическая обработка сплава, причем излом из зернистого может переходить в стекловидный, фарфоровидный, бархатистый.

Изучение М. сплавов является одним из очень важных методов металлографии. Путем изучения М. удается характеризовать металлические изделия в отношении их химич. однородности, однородности их кристаллич. макростроения, равномерности их термической и механической обработки и, наконец, в отношении загрязненности металла неметаллическими включениями (см. Металлография).