Metalografinio mikroskopo taikymo srities ir vaizdavimo principo supažindinimas
Juodųjų metalų, spalvotųjų metalų metalografinis tyrimas, miltelinė metalurgija, struktūros nustatymas ir įvertinimas po medžiagų paviršiaus apdorojimo.
Medžiagų pasirinkimas: yra tam tikras atitikimas tarp medžiagų mikrostruktūros ir savybių, todėl galima parinkti tinkamas medžiagas.
Patikrinimas: žaliavų patikrinimas ir proceso patikrinimas.
Mėginių tikrinimas: gaminio gamybos procese atliekamas pusgaminių metalografinis tyrimas, siekiant užtikrinti, kad gaminių mikrostruktūra atitiktų kitos darbo procedūros apdirbimo reikalavimus.
Proceso vertinimas: įvertinti ir nustatyti produkto proceso kvalifikaciją.
Eksploatacijos įvertinimas: suteikia pagrindą eksploatuojamų dalių saugai, patikimumui ir tarnavimo laikui.
Gedimų analizė: nustatomi technologiniai ir medžiagų defektai, tai suteikia makro ir mikro analizės pagrindą gedimų priežasčių analizei.
Metalografinio mikroskopo vaizdavimo principai
1. Ryškus matymo laukas ir tamsus matymo laukas
Ryškus matymo laukas yra paprasčiausias būdas stebėti mėginius mikroskopu, o mikroskopo regėjimo lauke yra ryškus fonas. Jo pagrindinis principas yra tas, kad kai šviesos šaltinis apšvitina mėginio paviršių vertikaliai arba beveik vertikaliai per objektyvo lęšį, jis atsispindi atgal į objektyvo lęšį per mėginio paviršių, kad būtų vaizdas.
Tamsaus lauko apšvietimo režimas skiriasi nuo šviesaus lauko tuo, kad mikroskopo matymo lauke yra tamsus fonas, o šviesaus lauko apšvietimo režimas yra vertikalus arba vertikalus kritimas, o tamsaus lauko apšvietimo režimas yra apšvieskite mėginį įstrižai per išorinį objektyvo lęšio ribų, kad mėginys išsklaidytų arba atspindėtų apšvitintą šviesą, o mėginio išsklaidyta arba atspindėta šviesa patektų į objektyvo lęšį ir atvaizduotų mėginį. Tamsaus lauko stebėjimas, galite aiškiai matyti bespalvius, smulkius kristalus arba smulkius pluoštus su šviesesnėmis spalvomis, kuriuos nėra lengva stebėti ryškiame lauke.
2. Poliarizuota šviesa ir trukdžiai
Šviesa yra elektromagnetinė banga, o elektromagnetinė banga yra šlyties banga, ir tik šlyties bangos turi poliarizaciją. Ji apibrėžiama kaip šviesa, kurios elektrinis vektorius vibruoja fiksuotu būdu sklidimo krypties atžvilgiu.
Šviesos poliarizaciją galima nustatyti naudojant eksperimentinį prietaisą. Paimkite du identiškus poliarizatorius A ir B ir pirmiausia praleiskite natūralią šviesą per pirmąjį poliarizatorių A. Šiuo metu natūrali šviesa taip pat tampa poliarizuota šviesa, tačiau žmogaus akis negali jos atskirti, todėl reikalingas antrasis poliarizatorius B. Fiksavus poliarizatorių A, padėjus poliarizatorių B toje pačioje horizontalioje plokštumoje kaip ir A ir pasukus poliarizatorių B, galime pastebėti, kad besisukančiame B skleidžiamos šviesos intensyvumas periodiškai kinta, o intensyvumas palaipsniui mažėja nuo maksimumo iki tamsiausias kas 90 laipsnių, o po to, pasukus 90 laipsnių kampu, palaipsniui didėja nuo tamsiausios iki šviesiausios. Todėl poliarizatorius A vadinamas poliarizatoriumi, o poliarizatorius B – analizatoriumi.
Interferencija yra reiškinys, kai sąveikos zonoje atsiranda dvi koherentinės bangos (šviesa), kad padidintų arba sumažintų šviesos intensyvumą. Šviesos trukdžiai daugiausia skirstomi į dvigubo plyšio trukdžius ir plonasluoksnius. Dvigubo plyšio trukdžiai yra tai, kad dviejų nepriklausomų šviesos šaltinių skleidžiama šviesa nėra koherentinė. Dvigubo plyšio trukdžių įtaisas leidžia šviesos pluoštui pereiti per dvigubą plyšį ir tapti dviem koherentiniais šviesos pluoštais, kurie šviesos ekrane bendrauja tarpusavyje ir sudaro stabilius trukdžių kraštus. Dvigubo plyšio trukdžių eksperimente, kai atstumo skirtumas tarp taško šviesos ekrane ir dvigubo plyšio yra net pusės bangos ilgio kartotinis, tame taške atsiranda ryškios juostelės; Kai atstumo skirtumas tarp taško ekrane ir dvigubo plyšio yra nelyginis pusės bangos ilgio laikas, tamsus kraštas toje vietoje yra Youngo dvigubo plyšio trukdžiai. Plonosios plėvelės trukdžiai reiškia trukdžių reiškinį, kurį sukelia dvi atsispindėjusios šviesos po to, kai šviesos pluoštą atspindi du plonos plėvelės paviršiai. Plonos plėvelės trukdžių atveju atspindėtos šviesos atstumo nuo priekinio ir galinio paviršių skirtumą lemia plėvelės storis, todėl ta pati ryški juostelė (tamsi juostelė) plonasluoksnių trukdžių atveju turėtų atsirasti ten, kur plėvelės storis yra lygus. Kadangi šviesos bangos bangos ilgis yra labai trumpas, dielektrinė plėvelė turi būti pakankamai plona, kad būtų galima stebėti trikdžių pakraščius, kai plonos plėvelės trukdo.
3. Diferencialinių trukdžių kontrastas DIC
Metalografinis mikroskopas DIC naudoja poliarizuotos šviesos principą. Perdavimo DIC mikroskopas daugiausia turi keturis specialius optinius komponentus: poliarizatorių, DIC prizmę I, DIC prizmę II ir poliarizatorių. Poliarizatorius sumontuotas tiesiai prieš kondensatoriaus sistemą, kad tiesiškai poliarizuotų šviesą. Kondensatoriuje sumontuota DIC prizmė, kuri gali skaidyti šviesos spindulį į du pluoštus (X ir Y) su skirtingomis poliarizacijos kryptimis, o du pluoštai sudaro nedidelį įtrauktą kampą. Kondensatorius reguliuoja du šviesos pluoštus kryptimi, lygiagrečia mikroskopo optinei ašiai. * Pirmieji du šviesos pluoštai yra toje pačioje fazėje. Praplaukus pro gretimą bandinio plotą, optinio kelio skirtumas tarp dviejų šviesos pluoštų atsiranda dėl skirtingo bandinio storio ir lūžio rodiklio. Galinėje objektyvo židinio plokštumoje sumontuota DIC prizmė Ⅱ, kuri sujungia dvi šviesos bangas į vieną spindulį. Šiuo metu dviejų pluoštų poliarizacijos plokštumos (x ir y) vis dar egzistuoja. Galiausiai spindulys praeina per poliarizuojantį įrenginį, tai yra, analizatorių. Prieš tai, kai spindulys suformuoja okuliaro DIC vaizdą, analizatorius yra stačiu kampu poliarizatoriaus atžvilgiu. Analizatorius sujungia dvi vertikalias šviesos bangas į du pluoštus su ta pačia poliarizacijos plokštuma, kad jie trukdytų vienas kitam. Optinio kelio skirtumas tarp X ir Y bangų lemia šviesos pralaidumą. Kai optinio kelio skirtumas yra 0, pro analizatorių nepraeina jokia šviesa; Kai optinio kelio skirtumas yra lygus pusei bangos ilgio, šviesa, einanti pro ją, pasiekia didelę reikšmę. Taigi pilkame fone pavyzdžio struktūra skiriasi ryškiai ir tamsiai. Kad vaizdo kontrastas pasiektų gerą būseną, optinio kelio skirtumą galima pakeisti reguliuojant vertikalų smulkųjį DIC prizmės II reguliavimą, kuris gali pakeisti vaizdo ryškumą. Sureguliavus DIC prizmę ⅱ, smulkios bandinio struktūros projekcijos vaizdas gali būti teigiamas arba neigiamas, paprastai viena pusė yra šviesi, o kita – tamsi, o tai sukelia dirbtinį trimatį mėginio pojūtį.
