Один из методов исследования черного металла- макроскопический анализ; он дает возможность исследовать большую площадь образца, приближенно определять характер строения металла и обнаруживать некоторые дефекты в его структуре.
Для определения качества металла используют металлические образцы как с необработанными, так и обработанными поверхностями. Шлифованные поверхности в ряде случаев дают возможность подробнее изучить дефекты и выяснить характер распределения в металле различных примесей. Макроскопический анализ не позволяет определить все особенности строения и структуры металла и поэтому чаще всего играет вспомогательную роль, являясь дополнением к микроскопическому анализу и обычно предшествует последнему.
Образец металла, приготовленный для рассмотрения его строения помощи лупы, называется макрошлифом (темплетом).
Макрошлифы в зависимости от целей исследования имеют различные размеры. Отрезают заготовки для макрошлифа на токарном станке или механической ножовкой. Заторцовку поверхности макрошлифа производят на станках (токарном, фрезерном или другом) в зависимости от формы заготовки.
Подготовленную поверхность макрошлифа либо сразу подвергают травлению для выявления ее структуры, либо дополнительно обрабатывают вручную до получения более гладкой поверхности (шлифовка наждачной бумагой).
Для макротравления сталей чаще всего применяют следующие реактивы:
- водный раствор персульфата аммония (15 г персульфата аммония и 100 мл воды). Реактив этот позволяет выявить кристаллическую структуру и дендритность стали (дендрит — промежуточная ветвистая форма кристалла);раствор хромпика в серной кислоте (60 мл серной кислоты, 25 г хромпика и 50 мл воды). При помощи этого реактива выявляют волокнистое строение стали;
- фотографическую (бромосеребряную) бумагу, смоченную 5%-ным водным раствором HSO4. Применяя такую бумагу, выявляют наличие и распределение серы и фосфора в стали.
После предварительного осмотра через лупу шлифованной поверхности ее подвергают травлению реактивами. Перед травлением поверхность макрошлифа промывают спиртом и тщательно высушивают.
Такой метод исследования требует работы под вытяжкой.
Агрессивные реактивы энергичнее воздействуют на участки с большим количеством пор, трещин - вследствие ликвации (сегрегации), т. е. неравномерного выделения примесей при затвердевании сталей. Наибольшую ликвацию дают углерод - C, фосфор - P и сера - S.