Въведение в областта на приложение на металографския микроскоп
Металографско изследване на черни метали, металографско изследване на цветни метали, металографско изследване на прахова металургия, идентификация на тъкани и оценка след обработка на повърхността на материала.
Избор на материал: Съществува определено съответствие между микроструктурата и характеристиките на материала, въз основа на което може да бъде избран подходящият материал.
Проверка: проверка на суровините и проверка на процеса.
Инспекция за вземане на проби: Процесът на производство на продукта извършва металографска инспекция на полуготови продукти, за да се гарантира, че микроструктурата на продукта отговаря на изискванията за обработка на следващия процес.
Оценка на процеса: Преценка и идентифициране на квалификацията на продуктовия процес.
Оценка в експлоатация: Осигурете основа за производителността, надеждността и експлоатационния живот на частите в експлоатация.
Анализ на отказите: открийте дефекти в процеса и материала, така че да осигурите база за макро и микро анализ за анализ на отказите.
Различни принципи на изобразяване на металографски микроскоп
1. Светло поле, тъмно поле
Светлото поле е най-основният начин за наблюдение на проби с микроскоп и представлява ярък фон в зрителното поле на микроскопа. Основният принцип е, че когато източникът на светлина се облъчва вертикално или почти вертикално през лещата на обектива към повърхността на пробата, той се отразява обратно към лещата на обектива от повърхността на пробата, за да се получи изображение.
Разликата между метода на осветяване на тъмното поле и светлото поле е, че има тъмен фон в областта на полето на микроскопа, а методът на осветяване на светлото поле е вертикално или вертикално падане, докато методът на осветяване на тъмното поле е чрез косо осветление около лещата на обектива. Пробата, пробата ще разпръсне или отрази излъчената светлина, а светлината, разпръсната или отразена от пробата, влиза в лещата на обектива, за да изобрази пробата. Наблюдението в тъмно поле може ясно да наблюдава безцветни и малки кристали или светло оцветени фини влакна, които са трудни за наблюдение в светло поле в тъмно поле.
2. Поляризирана светлина, смущения
Светлината е вид електромагнитна вълна, а електромагнитната вълна е вид напречна вълна, само напречната вълна има поляризационен феномен. Дефинира се като светлина, чийто електрически вектор вибрира по фиксиран начин по отношение на посоката на разпространение.
Поляризацията на светлината може да бъде открита с помощта на експериментални настройки. Вземете два еднакви поляризатора A и B, оставете естествената светлина да премине първо през първия поляризатор A, след това естествената светлина също става поляризирана светлина, но вторият поляризатор B е необходим, защото човешкото око не може да го различи. Фиксирайте поляризатор A, поставете поляризатор B на същото ниво като A, завъртете поляризатор B и можете да откриете, че интензитетът на предаваната светлина се променя периодично с въртенето на B, а интензитетът на светлината постепенно ще се промени от максимума до максимум на всяко завъртане на 90 градуса. Отслабете до най-тъмното и след това завъртете на 90 градуса, интензитетът на светлината постепенно ще се увеличи от най-тъмното към най-яркото, така че поляризаторът A се нарича поляризатор, а поляризаторът B се нарича анализатор.
Интерференцията е явление, при което две колони от кохерентни вълни (светлина) се наслагват в зоната на взаимодействие, за да се увеличи или намали интензитета на светлината. Интерференцията на светлината се разделя главно на интерференция с двоен процеп и интерференция с тънък слой. Интерференцията с двоен прорез означава, че светлината, излъчвана от два независими източника на светлина, не е кохерентна светлина. Устройството за смущения с двоен прорез кара един лъч светлина да премине през двойния процеп и да се превърне в два лъча кохерентна светлина, които комуникират на светлинния екран, за да образуват стабилни интерферентни ивици. В експеримента с интерференция с двоен процеп, когато разликата в пътя от точка на светлинния екран до двойния процеп е четно кратно на дължината на половин вълна, в точката се появяват ярки ивици; когато разликата в пътя от точка на светлинния екран до двойния процеп е нечетно кратно на дължината на половин вълна, тъмната ивица в тази точка е интерференцията на Young с двоен процеп. Тънкослойна интерференция е явлението на интерференция между два лъча отразена светлина, след като светлинен лъч е отразен от двете повърхности на филма, което се нарича тънкослойна интерференция. При тънкослойна интерференция разликата в пътя на отразената светлина от предната и задната повърхност се определя от дебелината на филма, така че същата ярка ивица (тъмна ивица) трябва да се появи на мястото, където дебелината на филма е еднаква в тънкослойна интерференция. Тъй като дължината на вълната на светлината е изключително къса, когато тънки филми интерферират, диелектричният филм трябва да е достатъчно тънък, за да се наблюдават интерферентни ивици.
3. Диференциален интерференчен контраст DIC
Металографският микроскоп DIC използва принципа на поляризираната светлина. Трансмисионният DIC микроскоп има главно четири специални оптични компонента: поляризатор, DIC призма I, DIC призма II и анализатор. Поляризаторите са монтирани директно пред кондензаторната система за линейна поляризация на светлината. В кондензатора е монтирана DIC призма, която може да разложи светлинен лъч на два светлинни лъча (x и y) с различни посоки на поляризация, които образуват малък ъгъл. Кондензаторът подравнява двата лъча светлина успоредно на оптичната ос на микроскопа. Първоначално двата лъча светлина имат еднаква фаза. След преминаване през съседната област на образеца, поради разликата в дебелината и индекса на пречупване на образеца, двата лъча светлина имат оптична разлика в пътя. DIC призма II е инсталирана в задната фокална равнина на лещата на обектива, която комбинира двете светлинни вълни в една. По това време поляризационните равнини (x и y) на двата светлинни лъча все още съществуват. Последният лъч преминава през първото поляризационно устройство, анализатора. Преди лъчът да формира DIC изображението на окуляра, анализаторът е под прав ъгъл спрямо посоката на поляризатора. Анализаторът комбинира два перпендикулярни лъча светлина в два лъча с една и съща равнина на поляризация, което ги кара да се намесват. Оптичната разлика в пътя между x и y вълните определя колко светлина се предава. Когато разликата в оптичния път е 0, светлината не преминава през анализатора; когато оптичната разлика в пътя е равна на половината от дължината на вълната, светлината, преминаваща през нея, достига максимална стойност. Следователно на сивия фон структурата на образеца представлява разлика между светло и тъмно. За да се постигне най-добър контраст на изображението, разликата в оптичния път може да се промени чрез регулиране на надлъжната фина настройка на DIC призмата II, която може да промени яркостта на изображението. Регулирането на DIC призмата II може да накара фината структура на образеца да представи положително или отрицателно проекционно изображение, обикновено едната страна е светла, а другата страна е тъмна, което причинява изкуственото триизмерно усещане на образеца.
