Opis uporabe metalografskih mikroskopov in postopka slikanja
Področje uporabe metalografskega mikroskopa
Metalografske preiskave železnih kovin, metalografske preiskave barvnih kovin, metalografske preiskave prašne metalurgije, identifikacija in vrednotenje tkiv po površinski obdelavi materiala.
Izbira materiala: Med mikrostrukturo in zmogljivostjo materiala obstaja določeno ujemanje, na podlagi katerega je mogoče izbrati ustrezen material.
Preverjanje: preverjanje surovin in preverjanje postopka.
Pregled vzorčenja: proizvodni proces izvaja metalografski pregled polizdelkov, da se zagotovi, da mikrostruktura izdelka ustreza zahtevam obdelave naslednjega postopka.
Vrednotenje procesa: presojanje in ugotavljanje kvalifikacije procesa izdelka.
Vrednotenje med uporabo: Zagotovite osnovo za zanesljivost, zanesljivost in življenjsko dobo delov v uporabi.
Analiza napak: poiščite napake v procesu in materialu, da zagotovite osnovo makro in mikro analize za analizo napak.
Različni principi slikanja z metalografskim mikroskopom
1. Svetlo polje, temno polje
Svetlo polje je najosnovnejši način opazovanja vzorcev z mikroskopom in predstavlja svetlo ozadje v vidnem polju mikroskopa. Osnovno načelo je, da ko je svetlobni vir obsovan navpično ali skoraj navpično skozi lečo objektiva na površino vzorca, se odbije nazaj na lečo objektiva od površine vzorca, da nastane slika.
Razlika med metodo osvetlitve temnega polja in svetlega polja je v tem, da je v območju polja mikroskopa temno ozadje, metoda osvetlitve svetlega polja pa je navpična ali navpična incidenca, medtem ko je metoda osvetlitve temnega polja skozi poševno osvetlitev okoli leče objektiva. Vzorec, vzorec bo razpršil ali odbil obsevano svetlobo in svetloba, ki jo je vzorec razpršil ali odbil, vstopi v lečo objektiva, da slika vzorec. Opazovanje v temnem polju lahko jasno opazi brezbarvne in majhne kristale ali svetla fina vlakna, ki jih je težko opazovati v svetlem polju v temnem polju.
2. Polarizirana svetloba, motnje
Svetloba je vrsta elektromagnetnega valovanja, elektromagnetno valovanje pa je vrsta prečnega valovanja, samo prečni val ima polarizacijski pojav. Definirana je kot svetloba, katere električni vektor vibrira na določen način glede na smer širjenja.
Polarizacijo svetlobe lahko zaznamo s pomočjo eksperimentalnih nastavitev. Vzemite dva enaka polarizatorja A in B, pustite, da gre naravna svetloba najprej skozi prvi polarizator A, takrat tudi naravna svetloba postane polarizirana svetloba, vendar je potreben drugi polarizator B, ker ga človeško oko ne more razlikovati. Pritrdite polarizator A, postavite polarizator B na isto raven kot A, obrnite polarizator B in ugotovili boste, da se intenzivnost oddane svetlobe občasno spreminja z vrtenjem B, intenzivnost svetlobe pa se bo postopoma spreminjala od največje do največ na vsakih 90 stopinj. Oslabite na najtemnejšo in nato obrnite za 90 stopinj, intenzivnost svetlobe se bo postopoma povečala od najtemnejše do najsvetlejše, zato se polarizator A imenuje polarizator, polarizator B pa analizator.
Interferenca je pojav, pri katerem sta dva stolpca koherentnih valov (svetlobe) nameščena na območju interakcije, da povečata ali zmanjšata intenzivnost svetlobe. Interferenca svetlobe je v glavnem razdeljena na interferenco z dvojno režo in interferenco tankega filma. Interferenca z dvojno režo pomeni, da svetloba, ki jo oddajata dva neodvisna vira svetlobe, ni koherentna svetloba. Interferenčna naprava z dvojno režo poskrbi, da en žarek svetlobe preide skozi dvojno režo in postane dva žarka koherentne svetlobe, ki komunicirata na svetlobnem zaslonu in tvorita stabilne interferenčne robove. Pri poskusu interference z dvojno režo, ko je razlika v poti od točke na svetlobnem zaslonu do dvojne reže sodokratnik polvalovne dolžine, se na točki pojavijo svetle obrobe; ko je razlika v poti od točke na svetlobnem zaslonu do dvojne reže lihi večkratnik polvalovne dolžine, je temna obroba na tej točki Youngova interferenca dvojne reže. Tankoplastna interferenca je pojav interference med dvema snopoma odbite svetlobe, potem ko se svetlobni žarek odbije od dveh površin filma, kar imenujemo tankoplastna interferenca. Pri tankoplastni interferenci je razlika v poti odbite svetlobe od sprednje in zadnje površine določena z debelino filma, zato se mora enaka svetla obroba (temna obroba) pojaviti na mestu, kjer je debelina filma enaka. tankoslojne motnje. Zaradi izjemno kratke valovne dolžine svetlobe mora biti pri interferiranju tankih filmov dielektrični film dovolj tanek za opazovanje interferenčnih robov.
3. Diferencialni interferenčni kontrast DIC
Metalografski mikroskop DIC uporablja princip polarizirane svetlobe. Transmisijski DIC mikroskop ima predvsem štiri posebne optične komponente: polarizator, DIC prizmo I, DIC prizmo II in analizator. Polarizatorji so nameščeni neposredno pred kondenzatorskim sistemom za linearno polarizacijo svetlobe. V kondenzorju je nameščena DIC prizma, ki lahko svetlobni snop razgradi na dva svetlobna snopa (x in y) z različno smerjo polarizacije, ki tvorita majhen kot. Kondenzator poravna oba svetlobna žarka vzporedno z optično osjo mikroskopa. Na začetku sta fazi obeh svetlobnih žarkov skladni. Po prehodu skozi sosednje območje vzorca imata svetlobna žarka zaradi razlike v debelini in lomnem količniku vzorca optično razliko v poti. DIC prizma II je nameščena na zadnji goriščni ravnini leče objektiva, ki združuje dva svetlobna vala v enega. V tem času še vedno obstajata polarizacijski ravnini (x in y) obeh svetlobnih žarkov. Končno gre žarek skozi prvo polarizacijsko napravo, analizator. Preden žarek oblikuje sliko DIC okularja, je analizator pravokoten na smer polarizatorja. Analizator združi dva pravokotna svetlobna snopa v dva snopa z isto ravnino polarizacije, kar povzroči interferenco. Optična razlika v poti med x in y valoma določa, koliko svetlobe se prepusti. Ko je razlika optične poti 0, svetloba ne prehaja skozi analizator; ko je optična razlika poti enaka polovici valovne dolžine, svetloba, ki prehaja skozi, doseže največjo vrednost. Zato je na sivi podlagi struktura preparata razlika med svetlim in temnim. Da bi dosegli najboljši kontrast slike, je mogoče spremeniti optično razliko v poti s prilagoditvijo vzdolžne natančne nastavitve prizme DIC II, ki lahko spremeni svetlost slike. Prilagoditev prizme DIC II lahko povzroči, da fina struktura vzorca predstavlja pozitivno ali negativno projekcijsko sliko, običajno je ena stran svetla, druga stran pa temna, kar povzroči umetni tridimenzionalni občutek vzorca.
