Įvadas į metalografinio mikroskopo taikymo sritį
Juodųjų metalų metalografinis tyrimas, spalvotųjų metalų metalografinis tyrimas, miltelinės metalurgijos metalografinis tyrimas, audinių identifikavimas ir įvertinimas po medžiagos paviršiaus apdorojimo.
Medžiagos pasirinkimas: tarp medžiagos mikrostruktūros ir eksploatacinių savybių yra tam tikras atitikimas, pagal kurį galima parinkti tinkamą medžiagą.
Patikrinimas: žaliavų patikrinimas ir proceso patikrinimas.
Mėginių tikrinimas: gaminio gamybos procese atliekama metalografinė pusgaminių patikra, siekiant užtikrinti, kad gaminio mikrostruktūra atitiktų kito proceso perdirbimo reikalavimus.
Proceso vertinimas: Produkto proceso kvalifikacijos vertinimas ir nustatymas.
Eksploatacijos įvertinimas: sudaryti pagrindą eksploatuojamų dalių veikimui, patikimumui ir tarnavimo laikui.
Gedimų analizė: suraskite proceso ir medžiagų defektus, kad būtų sudarytas makro ir mikro analizės pagrindas gedimų analizei.
Įvairūs metalografinio mikroskopo vaizdavimo principai
1. Šviesus laukas, tamsus laukas
Ryškus laukas yra paprasčiausias būdas stebėti mėginius mikroskopu, o mikroskopo regėjimo lauke yra ryškus fonas. Pagrindinis principas yra tas, kad kai šviesos šaltinis yra apšvitinamas vertikaliai arba beveik vertikaliai per objektyvo lęšį į mėginio paviršių, mėginio paviršius jį atspindi atgal į objektyvo lęšį, kad susidarytų vaizdas.
Skirtumas tarp tamsaus lauko apšvietimo metodo ir šviesaus lauko yra tas, kad mikroskopo lauko srityje yra tamsus fonas, o šviesaus lauko apšvietimo metodas yra vertikalus arba vertikalus, o tamsaus lauko apšvietimo metodas yra per įstrižą. apšvietimas aplink objektyvo lęšį. Mėginys, mėginys išsklaidys arba atspindės apšvitintą šviesą, o mėginio išsklaidyta arba atspindėta šviesa patenka į objektyvo lęšį, kad būtų atvaizduotas mėginys. Tamsaus lauko stebėjimas gali aiškiai matyti bespalvius ir mažus kristalus arba šviesios spalvos smulkius pluoštus, kuriuos sunku pastebėti šviesiame lauke tamsiame lauke.
2. Poliarizuota šviesa, trukdžiai
Šviesa yra tam tikra elektromagnetinė banga, o elektromagnetinė banga yra skersinė banga, tik skersinė banga turi poliarizacijos reiškinį. Ji apibrėžiama kaip šviesa, kurios elektrinis vektorius vibruoja fiksuotu būdu sklidimo krypties atžvilgiu.
Šviesos poliarizaciją galima aptikti naudojant eksperimentinius nustatymus. Paimkite du vienodus poliarizatorius A ir B, pirmiausia leiskite natūraliai šviesai praeiti pro pirmąjį poliarizatorių A, tada natūrali šviesa taip pat tampa poliarizuota šviesa, bet reikia antrojo poliarizatoriaus B, nes žmogaus akis negali jo atskirti. Pataisykite poliarizatorių A, padėkite poliarizatorių B tame pačiame lygyje kaip A, pasukite poliarizatorių B ir pamatysite, kad skleidžiamos šviesos intensyvumas periodiškai keičiasi sukant B, o šviesos intensyvumas palaipsniui keisis nuo didžiausio iki maksimaliai kas 90 laipsnių pasukimą. Susilpnėjus iki tamsiausios, o po to pasukant 90 laipsnių, šviesos intensyvumas palaipsniui didės nuo tamsiausios iki ryškiausios, todėl poliarizatorius A vadinamas poliarizatoriumi, o poliarizatorius B vadinamas analizatoriumi.
Interferencija yra reiškinys, kai sąveikos srityje yra uždėtos dvi koherentinių bangų (šviesos) stulpeliai, siekiant padidinti arba sumažinti šviesos intensyvumą. Šviesos trukdžiai daugiausia skirstomi į dvigubo plyšio trukdžius ir plonasluoksnius. Dvigubo plyšio trukdžiai reiškia, kad dviejų nepriklausomų šviesos šaltinių skleidžiama šviesa nėra koherentinė. Dvigubo plyšio trukdžių įtaisas leidžia vienam šviesos pluoštui pereiti per dvigubą plyšį ir tapti dviem nuoseklios šviesos pluoštais, kurie bendrauja šviesos ekrane ir sudaro stabilius trukdžių kraštus. Dvigubo plyšio trukdžių eksperimente, kai kelio skirtumas nuo šviesos ekrano taško iki dvigubo plyšio yra lygus pusės bangos ilgio kartotinis, taške atsiranda ryškių kraštų; kai kelio skirtumas nuo taško šviesiame ekrane iki dvigubo plyšio yra nelyginis pusės bangos ilgio kartotinis, tamsusis pakraštys šiame taške yra Youngo dvigubo plyšio trukdžiai. Plonosios plėvelės trukdžiai yra dviejų atspindėtos šviesos pluoštų trukdžių reiškinys, kai šviesos pluoštą atspindi du plėvelės paviršiai, vadinamas plonasluoksniais trukdžiais. Plonosios plėvelės trukdžių atveju atsispindėjusios šviesos kelio skirtumą nuo priekinio ir galinio paviršių lemia plėvelės storis, todėl toje vietoje, kur plėvelės storis lygus plonasluoksniai trukdžiai. Kadangi šviesos bangos ilgis yra labai trumpas, kai plonos plėvelės trukdo, dielektrinė plėvelė turi būti pakankamai plona, kad būtų galima pastebėti trukdžių pakraščius.
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 analizatorių. Tiesiai prieš kondensatoriaus sistemą sumontuoti poliarizatoriai, kad šviesa būtų tiesiškai poliarizuota. Kondensatoriuje yra sumontuota DIC prizmė, kuri šviesos spindulį gali išskaidyti į du skirtingų poliarizacijos krypčių šviesos pluoštus (x ir y), kurie sudaro nedidelį kampą. Kondensatorius sulygiuoja du šviesos pluoštus lygiagrečiai mikroskopo optinei ašiai. Iš pradžių du šviesos pluoštai turi tą pačią fazę. Praėję pro gretimą bandinio plotą, dėl bandinio storio ir lūžio rodiklio skirtumo, du šviesos pluoštai turi optinio kelio skirtumą. Galinėje objektyvo židinio plokštumoje sumontuota DIC prizmė II, kuri sujungia dvi šviesos bangas į vieną. Šiuo metu dviejų šviesos pluoštų poliarizacijos plokštumos (x ir y) vis dar egzistuoja. Paskutinis spindulys praeina per pirmąjį poliarizuojantį įrenginį – analizatorių. Prieš pluoštui formuojant okuliaro DIC vaizdą, analizatorius yra stačiu kampu poliarizatoriaus krypčiai. Analizatorius sujungia du statmenus šviesos pluoštus į du pluoštus su ta pačia poliarizacijos plokštuma, todėl jie trukdo. Optinio kelio skirtumas tarp x ir y bangų lemia, kiek šviesos perduodama. Kai optinio kelio skirtumas yra 0, pro analizatorių nepraeina jokia šviesa; kai optinio kelio skirtumas lygus pusei bangos ilgio, šviesa, einanti pro ją, pasiekia didžiausią reikšmę. Todėl pilkame fone pavyzdžio struktūra skiriasi nuo šviesos ir tamsos. Norint pasiekti geriausią vaizdo kontrastą, optinio kelio skirtumą galima keisti reguliuojant DIC prizmės II išilginį koregavimą, kuris gali pakeisti vaizdo ryškumą. Reguliuojant DIC prizmę II, smulkioji bandinio struktūra gali pateikti teigiamą arba neigiamą projekcijos vaizdą, paprastai viena pusė yra šviesi, o kita pusė yra tamsi, o tai sukelia dirbtinį trimatį bandinio pojūtį.
