Ознайомлення із сферою застосування та принципом зображення металографічного мікроскопа
Металографічні дослідження чорних металів, кольорових металів, порошкова металургія, ідентифікація та оцінка структури після поверхневої обробки матеріалів.
Вибір матеріалу: існує певна відповідність між мікроструктурою та властивостями матеріалів, тому можна вибрати відповідні матеріали.
Перевірка: перевірка сировини та перевірка процесу.
Перевірка зразків: металографічне дослідження напівфабрикатів проводиться в процесі виробництва продукту, щоб переконатися, що мікроструктура продуктів відповідає вимогам обробки наступної робочої процедури.
Оцінка процесу: судити та ідентифікувати кваліфікацію процесу продукту.
Оцінка в процесі експлуатації: забезпечте основу для безпеки, надійності та терміну служби запчастин, що знаходяться в експлуатації.
Аналіз відмов: виявлені технологічні та матеріальні дефекти, що забезпечує макро- та мікроаналіз основу для аналізу причин відмови.
Принципи формування зображень металографічного мікроскопа
1. Світле поле зору і темне поле зору
Яскраве поле зору є основним способом спостереження зразків за допомогою мікроскопа, і воно представляє яскравий фон у полі зору мікроскопа. Його основний принцип полягає в тому, що коли джерело світла опромінює поверхню зразка вертикально або майже вертикально через лінзу об’єктива, воно відбивається назад до лінзи об’єктива через поверхню зразка, створюючи його зображення.
Режим освітлення темного поля відрізняється від освітлення світлого поля тим, що він представляє темний фон у полі зору мікроскопа, а режим освітлення світлого поля є вертикальним або вертикальним падінням, тоді як режим освітлення темного поля полягає в освітлюйте зразок похило через периферію за межами лінзи об’єктива, щоб зразок розсіював або відбивав опромінене світло, а світло, розсіяне або відбите зразком, потрапляло в лінзу об’єктива для зображення зразка. Спостереження в темному полі дозволяє чітко спостерігати безбарвні дрібні кристали або тонкі волокна зі світлішими кольорами, які нелегко спостерігати у світлому полі.
2. Поляризоване світло та перешкоди
Світло - це електромагнітна хвиля, а електромагнітна хвиля - це зсувна хвиля, і лише зсувні хвилі мають поляризацію. Він визначається як світло, електричний вектор якого вібрує фіксованим чином відносно напрямку поширення.
Поляризацію світла можна виявити за допомогою експериментального приладу. Візьміть два однакових поляризатора А і В і спочатку пропустіть природне світло через перший поляризатор А. У цей час природне світло також стає поляризованим світлом, але людське око не може його розрізнити, тому потрібен другий поляризатор B. Закріпивши поляризатор A, розташувавши поляризатор B на тій же горизонтальній площині, що й A, і обертаючи поляризатор B, можна виявити, що інтенсивність світла, що проходить, періодично змінюється з обертанням B, і інтенсивність поступово зменшується від максимуму до найтемніший кожні 90 градусів, а потім поступово збільшується від найтемнішого до найяскравішого після обертання на 90 градусів. Тому поляризатор А називають поляризатором, а поляризатор В — аналізатором.
Інтерференція - це явище, коли дві когерентні хвилі (світла) накладаються в зоні взаємодії для збільшення або зменшення інтенсивності світла. Інтерференція світла в основному поділяється на подвійну щілинну інтерференцію та тонкоплівкову інтерференцію. Інтерференція з двома щілинами полягає в тому, що світло, випромінюване двома незалежними джерелами світла, не є когерентним світлом. Пристрій двощілинної інтерференції змушує промінь світла проходити через подвійну щілину і перетворюватися на два когерентних світлових променя, які взаємодіють один з одним на світловому екрані, утворюючи стабільні інтерференційні смуги. В експерименті з інтерференцією з подвійною щілиною, коли різниця відстані між точкою на світловому екрані та подвійною щілиною навіть кратна половині довжини хвилі, у цій точці з’являються яскраві смуги; Коли різниця відстані між точкою на екрані та подвійною щілиною становить непарну половину довжини хвилі, темна смуга в цій точці є інтерференцією подвійної щілини Юнга. Інтерференція тонкої плівки стосується явища інтерференції, спричиненого двома відбитими променями після того, як промінь світла відбивається двома поверхнями тонкої плівки. У тонкоплівковій інтерференції різниця відстані відбитого світла від передньої та задньої поверхонь визначається товщиною плівки, тому однакова яскрава смуга (темна смуга) у тонкоплівковій інтерференції повинна з’являтися там, де товщина плівки однакова. Оскільки довжина світлової хвилі надзвичайно мала, діелектрична плівка має бути достатньо тонкою, щоб спостерігати інтерференційні смуги, коли тонкі плівки інтерферують.
3. Диференційний інтерференційний контраст ДВС
Металографічний мікроскоп DIC використовує принцип поляризованого світла. Трансмісійний мікроскоп DIC в основному має чотири спеціальні оптичні компоненти: поляризатор, призму DIC I, призму DIC II і поляризатор. Поляризатор встановлюється безпосередньо перед системою конденсатора для лінійної поляризації світла. У конденсорі встановлена призма DIC, яка може розкласти промінь світла на два пучки (X і Y) з різними напрямками поляризації, причому два пучки утворюють невеликий включений кут. Конденсор регулює два пучки світла в напрямку, паралельному оптичній осі мікроскопа. * Перші два пучки світла знаходяться в одній фазі. Після проходження крізь сусідню ділянку зразка виникає різниця оптичного шляху між двома променями світла через різну товщину та показник заломлення зразка. Призма DIC Ⅱ встановлена на задній фокальній площині лінзи об’єктива, яка об’єднує дві світлові хвилі в один промінь. У цей час площини поляризації (x і y) двох променів все ще існують. Нарешті, промінь проходить через поляризаційний пристрій, тобто аналізатор. Перш ніж промінь сформує зображення DIC окуляра, аналізатор знаходиться під прямим кутом до поляризатора. Аналізатор поєднує дві вертикальні світлові хвилі в два пучки з однаковою площиною поляризації, так що вони інтерферують один з одним. Різниця оптичного шляху між хвилями X і Y визначає ступінь пропускання світла. Коли різниця оптичного шляху становить 0, світло не проходить через аналізатор; Коли різниця оптичного шляху дорівнює половині довжини хвилі, світло, що проходить, досягає великого значення. Таким чином, на сірому фоні структура зразка представляє яскраву і темну різницю. Щоб зробити контраст зображення належним, оптичну різницю шляху можна змінити, налаштувавши вертикальне тонке регулювання призми DIC II, яке може змінити яскравість зображення. Налаштування призми DIC ⅱ може зробити тонку структуру зразка позитивним або негативним проекційним зображенням, зазвичай одна сторона яскрава, а інша темна, що створює штучне тривимірне відчуття зразка.
