En beskrivelse av bruken av metallografiske mikroskoper og avbildningsprosessen
Bruksområde for metallografisk mikroskop
Metallografisk undersøkelse av jernholdige metaller, metallografisk undersøkelse av ikke-jernholdige metaller, metallografisk undersøkelse av pulvermetallurgi, vevsidentifikasjon og evaluering etter materialoverflatebehandling.
Materialvalg: Det er en viss samsvar mellom materialets mikrostruktur og ytelse, basert på hvilket egnet materiale kan velges.
Sjekk: råvaresjekk og prosesssjekk.
Prøvekontroll: Produktfremstillingsprosessen gjennomfører metallografisk inspeksjon på halvfabrikata for å sikre at mikrostrukturen til produktet oppfyller prosesskravene til neste prosess.
Prosessevaluering: Bedømme og identifisere produktprosessens kvalifikasjoner.
Driftsevaluering: Gi grunnlag for påliteligheten, påliteligheten og levetiden til deler som er i bruk.
Feilanalyse: Finn prosess- og materialfeil, for å gi makro- og mikroanalysegrunnlag for feilanalyse.
Ulike bildeprinsipper for metallografisk mikroskop
1. Lyst felt, mørkt felt
Lysfelt er den mest grunnleggende måten å observere prøver med et mikroskop, og det presenterer en lys bakgrunn i synsfeltet til mikroskopet. Grunnprinsippet er at når lyskilden bestråles vertikalt eller nesten vertikalt gjennom objektivlinsen til prøveoverflaten, reflekteres den tilbake til objektivlinsen av prøveoverflaten for å lage et bilde.
Forskjellen mellom belysningsmetoden for mørkt felt og det lyse feltet er at det er en mørk bakgrunn i mikroskopfeltområdet, og belysningsmetoden for det lyse feltet er vertikal eller vertikal innfall, mens belysningsmetoden for det mørke feltet er gjennom skrå. belysning rundt objektivlinsen. Prøven, prøven vil spre eller reflektere det bestrålte lyset, og lyset som spres eller reflekteres av prøven kommer inn i objektivlinsen for å avbilde prøven. Mørkefeltobservasjon kan tydelig observere fargeløse og små krystaller eller lyse fine fibre som er vanskelige å observere i lyst felt i mørkt felt.
2. Polarisert lys, interferens
Lys er en slags elektromagnetisk bølge, og elektromagnetisk bølge er en slags tverrbølge, bare tverrbølge har polarisasjonsfenomen. Det er definert som lys hvis elektriske vektor vibrerer på en fast måte i forhold til forplantningsretningen.
Polarisasjonen av lys kan detekteres ved hjelp av eksperimentelle oppsett. Ta to identiske polarisatorer A og B, la det naturlige lyset passere gjennom den første polarisatoren A først, på dette tidspunktet blir det naturlige lyset også polarisert lys, men den andre polarisatoren B er nødvendig fordi det menneskelige øyet ikke kan skille det. Fest polarisatoren A, plasser polarisatoren B på samme nivå som A, vri polarisatoren B, og du kan finne at intensiteten til det transmitterte lyset endres periodisk med rotasjonen av B, og lysintensiteten vil gradvis endre seg fra maksimum til maksimalt hver 90 graders rotasjon. Svekke til det mørkeste, og deretter snu 90 grader, vil lysintensiteten gradvis øke fra det mørkeste til det lyseste, så polarisatoren A kalles en polarisator, og polarisatoren B kalles en analysator.
Interferens er et fenomen der to søyler med koherente bølger (lys) er overlagret i interaksjonsområdet for å øke eller redusere lysintensiteten. Interferensen av lys er hovedsakelig delt inn i dobbeltspalteinterferens og tynnfilmsinterferens. Dobbeltspalteinterferens betyr at lyset som sendes ut av to uavhengige lyskilder ikke er sammenhengende lys. Interferensanordningen med dobbel spalte gjør at én lysstråle passerer gjennom den doble spalten og blir til to stråler med sammenhengende lys, som kommuniserer på lysskjermen for å danne stabile interferenskanter. I dobbeltspalteinterferenseksperimentet, når veiforskjellen fra et punkt på lysskjermen til den doble spalten er et jevnt multiplum av halvbølgelengden, vises lyse frynser ved punktet; når baneforskjellen fra et punkt på lysskjermen til den doble spalten er et oddetall av halvbølgelengden, er den mørke kanten på dette punktet Youngs dobbelspalteinterferens. Tynnfilminterferens er fenomenet interferens mellom to stråler med reflektert lys etter at en lysstråle reflekteres av de to overflatene til filmen, som kalles tynnfilminterferens. Ved tynnfilmsinterferens bestemmes baneforskjellen til reflektert lys fra front- og bakoverflaten av tykkelsen på filmen, så den samme lyse kanten (mørk kant) bør vises på stedet hvor tykkelsen på filmen er lik i tynnfilm interferens. På grunn av den ekstremt korte bølgelengden til lys, når tynne filmer forstyrrer, bør den dielektriske filmen være tynn nok til å observere interferenskanter.
3. Differensiell interferens kontrast DIC
Metallografisk mikroskop DIC bruker prinsippet om polarisert lys. Transmisjon DIC mikroskop har hovedsakelig fire spesielle optiske komponenter: polarisator, DIC prisme I, DIC prisme II og analysator. Polarisatorer er installert rett foran kondensatorsystemet for å lineært polarisere lyset. Et DIC-prisme er installert i kondensatoren, og dette prismet kan dekomponere en lysstråle til to lysstråler (x og y) med forskjellige polarisasjonsretninger, som danner en liten vinkel. Kondensatoren justerer de to lysstrålene parallelt med mikroskopets optiske akse. Til å begynne med er fasene til de to lysstrålene konsistente. Etter å ha passert gjennom det tilstøtende området av prøven, på grunn av forskjellen i tykkelsen og brytningsindeksen til prøven, har de to lysstrålene en optisk veiforskjell. Et DIC-prisme II er installert i det bakre brennplanet på objektivlinsen, som kombinerer de to lysbølgene til én. På dette tidspunktet eksisterer fortsatt polarisasjonsplanene (x og y) til de to lysstrålene. Til slutt passerer strålen gjennom den første polariserende enheten, analysatoren. Før strålen danner okularets DIC-bilde, står analysatoren i rette vinkler på retningen til polarisatoren. Analysatoren kombinerer to vinkelrette lysstråler til to stråler med samme polariseringsplan, noe som får dem til å forstyrre. Den optiske veiforskjellen mellom x- og y-bølgene bestemmer hvor mye lys som sendes. Når den optiske baneforskjellen er 0, passerer det ikke noe lys gjennom analysatoren. når den optiske veiforskjellen er lik halve bølgelengden, når lyset som passerer gjennom maksimumsverdien. Derfor, på den grå bakgrunnen, presenterer strukturen til prøven en forskjell mellom lys og mørk. For å oppnå best bildekontrast kan den optiske baneforskjellen endres ved å justere lengdefinjusteringen av DIC-prismet II, som kan endre lysstyrken til bildet. Justering av DIC-prisme II kan få den fine strukturen til prøven til å presentere et positivt eller negativt projeksjonsbilde, vanligvis er den ene siden lys og den andre siden mørk, noe som forårsaker den kunstige tredimensjonale følelsen av prøven.
