Вступ до областей застосування та принципів формування зображень металографічних мікроскопів
Металографічне дослідження чорних металів, металографічне дослідження кольорових металів, металургійне дослідження порошкової металургії, ідентифікація та оцінка мікроструктури після обробки поверхні матеріалу.
Вибір матеріалу: існує певна відповідність між мікроструктурою та властивостями матеріалів, на основі якої можна вибрати відповідні матеріали.
Перевірка: перевірка сировини та перевірка процесу.
Вибіркова перевірка: у процесі виробництва продукту проводиться металографічний контроль напівфабрикатів, щоб переконатися, що мікроструктура продукту відповідає вимогам обробки наступного процесу.
Оцінка процесу: визначення та визначення відповідності процесів продукту.
Оцінка в процесі експлуатації: забезпечте основу для продуктивності, надійності та терміну служби компонентів, що знаходяться в експлуатації.
Аналіз несправностей: з’ясуйте технологічні та матеріальні дефекти, щоб забезпечити основу макро- та мікроаналізу для аналізу причини несправності.
Принципи отримання зображень металографічної мікроскопії
1. Світле і темне поля зору
Яскраве поле зору — найпростіший метод спостереження за зразками під мікроскопом, утворюючи яскравий фон у полі зору мікроскопа. Основний принцип полягає в тому, що коли джерело світла вертикально або приблизно вертикально освітлюється на поверхню зразка через лінзу об’єктива, воно відбивається назад до лінзи об’єктива для створення зображення.
Різниця між освітленням темного поля і освітленням світлого поля полягає в наявності темного фону в зоні поля зору мікроскопа. Метод освітлення світлого поля полягає у вертикальному або вертикальному падінні, тоді як метод освітлення темного поля полягає в освітленні зразка косим освітленням із навколишньої області за межами лінзи об’єктива. Зразок буде розсіювати або відбивати опромінене світло, а розсіяне або відбите світло від зразка потраплятиме в лінзу об’єктива, щоб створити зображення зразка. Спостереження в темному полі дозволяє чітко спостерігати безбарвні маленькі кристали або відносно світлі волокна, які важко спостерігати в світлому полі.
2. Поляризоване світло, інтерференція
Світло є електромагнітною хвилею, тоді як електромагнітні хвилі є поперечними хвилями, і лише поперечні хвилі демонструють поляризацію. Він визначається як світло, яке вібрує фіксованим чином відносно напрямку поширення електричного вектора.
Явище поляризації світла можна виявити за допомогою експериментальних приладів. Візьміть два ідентичних поляризатора A і B і пропустіть природне світло через перший поляризатор A. У цей момент природне світло також стає поляризованим світлом, але оскільки людське око не може його розрізнити, потрібен другий поляризатор B. Зафіксуйте поляризатор A, помістіть поляризатор B на тій самій горизонтальній площині, що й A, і поверніть поляризатор B. Можна спостерігати, що інтенсивність світла, що проходить, періодично змінюється з обертанням B. Інтенсивність світла поступово зменшується від максимальної до найтемнішої при кожні оберти на 90 градусів, а потім збільшується від найтемнішого до найяскравішого на кожні оберти на 90 градусів. Тому поляризатор А називають поляризатором, а поляризатор В — поляризатором.
Інтерференція відноситься до явища посилення або ослаблення інтенсивності світла, спричиненого суперпозицією двох когерентних хвиль (світла) у зоні взаємодії. Інтерференція світла в основному поділяється на подвійну щілинну інтерференцію та тонкоплівкову інтерференцію. Інтерференція подвійної щілини стосується некогерентного світла, випромінюваного двома незалежними джерелами світла. Пристрій подвійної щілини інтерференції змушує промінь світла проходити через подвійну щілину і перетворюватися на два когерентних променя, утворюючи стійкі інтерференційні смуги на світловому екрані. 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’являється яскрава смуга; Коли різниця відстані між точкою на світловому екрані та подвійною щілиною є непарним кратним половині довжини хвилі, поява темної смуги в цій точці вважається інтерференцією подвійної щілини Юнга. Інтерференція тонкої плівки стосується явища інтерференції, викликаного двома відбитими променями світла, утвореними пучком світла, що відбивається від двох поверхонь тонкої плівки. При тонкоплівковій інтерференції різниця ходу між світлом, відбитим від передньої та задньої поверхонь, визначається товщиною плівки, тому однакова яскрава смуга (темна смуга) повинна з’являтися в місцях, де товщина плівки однакова. Через надзвичайно коротку довжину світлових хвиль діелектрична плівка повинна бути достатньо тонкою, щоб спостерігати інтерференційні смуги під час тонкоплівкової інтерференції.
