Vysvetlenie postupu zobrazovania a použitia metalografických mikroskopov
Oblasť použitia metalografického mikroskopu
Metalografické vyšetrenie železných kovov, metalografické vyšetrenie neželezných kovov, metalografické vyšetrenie práškovej metalurgie, identifikácia a vyhodnotenie tkaniva po povrchovej úprave materiálu.
Výber materiálu: Medzi mikroštruktúrou a vlastnosťami materiálu existuje určitá zhoda, na základe ktorej je možné vybrať vhodný materiál.
Kontrola: kontrola surovín a kontrola procesu.
Kontrola odberu vzoriek: Výrobný proces produktu vykonáva metalografickú kontrolu polotovarov, aby sa zabezpečilo, že mikroštruktúra produktu spĺňa požiadavky na spracovanie nasledujúceho procesu.
Hodnotenie procesu: Posudzovanie a identifikácia kvalifikácie procesu produktu.
Hodnotenie v prevádzke: Poskytnite základ pre spoľahlivosť, spoľahlivosť a životnosť dielov v prevádzke.
Analýza porúch: nájdite procesné a materiálové chyby, aby ste poskytli makro a mikroanalýzu základ pre analýzu porúch.
Rôzne zobrazovacie princípy metalografického mikroskopu
1. Svetlé pole, tmavé pole
Svetlé pole je najzákladnejší spôsob pozorovania vzoriek mikroskopom a predstavuje jasné pozadie v zornom poli mikroskopu. Základným princípom je, že keď je svetelný zdroj ožiarený vertikálne alebo takmer vertikálne cez šošovku objektívu na povrch vzorky, odrazí sa späť na šošovku objektívu od povrchu vzorky, aby sa vytvoril obraz.
Rozdiel medzi metódou osvetlenia tmavého poľa a jasným poľom je v tom, že v oblasti poľa mikroskopu je tmavé pozadie a metóda osvetlenia svetlého poľa je vertikálny alebo vertikálny dopad, zatiaľ čo metóda osvetlenia tmavého poľa je šikmá. osvetlenie okolo šošovky objektívu. Vzorka, vzorka bude rozptyľovať alebo odrážať ožiarené svetlo a svetlo rozptýlené alebo odrazené vzorkou vstupuje do šošovky objektívu, aby zobrazilo vzorku. Pozorovaním v tmavom poli je možné jasne pozorovať bezfarebné a malé kryštály alebo svetlé jemné vlákna, ktoré je ťažké pozorovať vo svetlom poli v tmavom poli.
2. Polarizované svetlo, rušenie
Svetlo je druh elektromagnetickej vlny a elektromagnetická vlna je druh priečnej vlny, iba priečna vlna má jav polarizácie. Je definované ako svetlo, ktorého elektrický vektor vibruje nemenným spôsobom vzhľadom na smer šírenia.
Polarizáciu svetla je možné zistiť pomocou experimentálnych nastavení. Vezmite dva identické polarizátory A a B, nechajte prirodzené svetlo prechádzať najskôr prvým polarizátorom A, potom sa prirodzené svetlo stane polarizovaným svetlom, ale pretože to ľudské oko nedokáže rozlíšiť, je potrebný prvý polarizátor B. Upevnite polarizátor A, umiestnite polarizátor B na rovnakú úroveň ako A, otočte polarizátor B, zistíte, že intenzita prechádzajúceho svetla sa periodicky mení s rotáciou B a intenzita svetla sa zmení z maxima na 90 stupňov za otáčku. Postupne slabnúť na najtmavšie a potom sa otočte o 90 stupňov, intenzita svetla sa bude postupne zvyšovať od najtmavšej po najjasnejšiu, takže polarizátor A sa nazýva polarizátor a polarizátor B sa nazýva analyzátor.
Interferencia je jav, pri ktorom sú dva stĺpce koherentných vĺn (svetlo) superponované v interakčnej oblasti, aby sa zvýšila alebo znížila intenzita svetla. Rušenie svetla sa delí hlavne na dvojštrbinovú interferenciu a tenkovrstvovú interferenciu. Dvojštrbinová interferencia znamená, že svetlo vyžarované dvoma nezávislými svetelnými zdrojmi nie je koherentné svetlo. Dvojštrbinové interferenčné zariadenie spôsobí, že jeden lúč svetla prejde cez dvojitú štrbinu a stane sa z neho dva lúče koherentného svetla, ktoré komunikujú na svetelnej clone a vytvárajú stabilné interferenčné prúžky. V experimente s interferenciou s dvojitou štrbinou, keď je dráhový rozdiel od bodu na svetelnej clone k dvojitej štrbine párnym násobkom polovičnej vlnovej dĺžky, sa v bode objavia jasné pruhy; keď je dráhový rozdiel od bodu na svetelnej obrazovke k dvojitej štrbine nepárny násobok polovičnej vlnovej dĺžky, tmavý okraj v tomto bode je Youngovou interferenciou s dvojitou štrbinou. Tenkovrstvová interferencia je jav interferencie medzi dvoma lúčmi odrazeného svetla po odraze lúča svetla od dvoch povrchov filmu, čo sa nazýva tenkovrstvová interferencia. Pri interferencii tenkej vrstvy je dráhový rozdiel odrazeného svetla od predného a zadného povrchu určený hrúbkou filmu, takže rovnaký svetlý okraj (tmavý okraj) by sa mal objaviť v mieste, kde je hrúbka filmu rovnaká. tenkovrstvové rušenie. Vzhľadom na extrémne krátku vlnovú dĺžku svetla, keď tenké vrstvy interferujú, dielektrický film by mal byť dostatočne tenký na pozorovanie interferenčných prúžkov.
3. Diferenčný interferenčný kontrast DIC
Metalografický mikroskop DIC využíva princíp polarizovaného svetla. Transmisný mikroskop DIC má hlavne štyri špeciálne optické komponenty: polarizátor, hranol DIC I, hranol DIC II a analyzátor. Polarizátory sú inštalované priamo pred kondenzačným systémom na lineárnu polarizáciu svetla. V kondenzátore je nainštalovaný hranol DIC a tento hranol dokáže rozložiť lúč svetla na dva lúče svetla (x a y) s rôznymi smermi polarizácie, ktoré zvierajú malý uhol. Kondenzátor zarovnáva dva lúče svetla rovnobežne s optickou osou mikroskopu. Spočiatku majú dva lúče svetla rovnakú fázu. Po prechode cez priľahlú oblasť vzorky v dôsledku rozdielu v hrúbke a indexe lomu vzorky majú dva lúče svetla rozdiel v optickej dráhe. Na zadnej ohniskovej rovine šošovky objektívu je nainštalovaný hranol DIC II, ktorý spája dve svetelné vlny do jednej. V tomto čase ešte existujú polarizačné roviny (x a y) dvoch lúčov svetla. Nakoniec lúč prechádza cez prvé polarizačné zariadenie, analyzátor. Predtým, ako lúč vytvorí obraz DIC okuláru, je analyzátor v pravom uhle k smeru polarizátora. Analyzátor kombinuje dva kolmé lúče svetla do dvoch lúčov s rovnakou rovinou polarizácie, čo spôsobuje ich rušenie. Rozdiel optickej dráhy medzi vlnami x a y určuje, koľko svetla sa prenesie. Keď je rozdiel optickej dráhy 0, cez analyzátor neprechádza žiadne svetlo; keď sa rozdiel optickej dráhy rovná polovici vlnovej dĺžky, prechádzajúce svetlo dosiahne maximálnu hodnotu. Preto na sivom pozadí štruktúra vzorky predstavuje rozdiel medzi svetlom a tmou. Pre dosiahnutie najlepšieho kontrastu obrazu je možné zmeniť rozdiel optickej dráhy úpravou pozdĺžneho jemného doladenia hranola DIC II, ktorý dokáže zmeniť jas obrazu. Úprava hranola DIC II môže spôsobiť, že jemná štruktúra preparátu bude predstavovať pozitívny alebo negatívny projekčný obraz, zvyčajne jedna strana je svetlá a druhá strana je tmavá, čo spôsobuje umelý trojrozmerný dojem preparátu.
