En förklaring av avbildningsproceduren och användningen av metallografiska mikroskop
Användningsområde för metallografiskt mikroskop
Metallografisk undersökning av järnmetaller, metallografisk undersökning av icke-järnmetaller, metallografisk undersökning av pulvermetallurgi, vävnadsidentifiering och utvärdering efter materialytbehandling.
Materialval: Det finns en viss överensstämmelse mellan materialets mikrostruktur och prestanda, baserat på vilken lämpligt material kan väljas.
Kontroll: råvarukontroll och processkontroll.
Provtagningsinspektion: Produkttillverkningsprocessen genomför metallografisk inspektion av halvfabrikat för att säkerställa att produktens mikrostruktur uppfyller bearbetningskraven för nästa process.
Processutvärdering: Bedöma och identifiera produktprocessens kvalifikation.
Driftsutvärdering: Ge underlag för tillförlitligheten, tillförlitligheten och livslängden för delar som är i bruk.
Felanalys: hitta process- och materialfel, för att tillhandahålla makro- och mikroanalysunderlag för felanalys.
Olika avbildningsprinciper för metallografiskt mikroskop
1. Ljust fält, mörkt fält
Ljusfält är det mest grundläggande sättet att observera prover med ett mikroskop, och det ger en ljus bakgrund i synfältet för mikroskopet. Grundprincipen är att när ljuskällan bestrålas vertikalt eller nästan vertikalt genom objektivlinsen till provytan, reflekteras den tillbaka till objektivlinsen av provytan för att skapa en bild.
Skillnaden mellan belysningsmetoden för mörkt fält och det ljusa fältet är att det finns en mörk bakgrund i mikroskopfältsområdet, och belysningsmetoden för det ljusa fältet är vertikal eller vertikal infallsvinkel, medan belysningsmetoden för det mörka fältet är genom sned belysning runt objektivet. Provet, provet kommer att sprida eller reflektera det bestrålade ljuset, och ljuset som sprids eller reflekteras av provet kommer in i objektivlinsen för att avbilda provet. Mörkt fältobservation kan tydligt observera färglösa och små kristaller eller ljusa fina fibrer som är svåra att observera i ljust fält i mörkt fält.
2. Polariserat ljus, störningar
Ljus är en slags elektromagnetisk våg, och elektromagnetisk våg är en sorts tvärvåg, endast tvärvåg har ett polarisationsfenomen. Det definieras som ljus vars elektriska vektor vibrerar på ett fast sätt med avseende på utbredningsriktningen.
Polariseringen av ljus kan detekteras med hjälp av experimentella uppställningar. Ta två identiska polarisatorer A och B, låt det naturliga ljuset passera genom den första polarisatorn A först, sedan blir det naturliga ljuset polariserat ljus, men eftersom det mänskliga ögat inte kan urskilja det behövs den första polarisatorn B. Fixa polarisatorn A, placera polarisatorn B på samma nivå som A, vrid polarisatorn B, du kan upptäcka att intensiteten av det transmitterade ljuset ändras periodiskt med rotationen av B, och ljusintensiteten kommer att ändras från maximalt till 90 grader per gång. Gradvis försvagas till det mörkaste, och sedan vrida 90 grader ljusintensiteten kommer gradvis att öka från det mörkaste till det ljusaste, så polarisatorn A kallas en polarisator och polarisatorn B kallas en analysator.
Interferens är ett fenomen där två kolumner av koherenta vågor (ljus) är överlagrade i interaktionsområdet för att öka eller minska ljusintensiteten. Interferensen av ljus är huvudsakligen uppdelad i dubbelslitsinterferens och tunnfilmsinterferens. Dubbelslitsinterferens innebär att ljuset som sänds ut av två oberoende ljuskällor inte är koherent ljus. Den dubbelslitsiga interferensanordningen gör att en ljusstråle passerar genom den dubbla slitsen och blir två strålar av koherent ljus, som kommunicerar på ljusskärmen för att bilda stabila interferensfransar. I dubbelslitsinterferensexperimentet, när vägskillnaden från en punkt på ljusskärmen till den dubbla slitsen är en jämn multipel av halvvåglängden, uppträder ljusa fransar vid punkten; när vägskillnaden från en punkt på ljusskärmen till den dubbla slitsen är en udda multipel av halvvåglängden, är den mörka kanten vid denna punkt Youngs dubbelslitsinterferens. Tunnfilmsinterferens är fenomenet interferens mellan två strålar av reflekterat ljus efter att en ljusstråle reflekterats av filmens två ytor, vilket kallas tunnfilmsinterferens. Vid tunnfilmsinterferens bestäms vägskillnaden för reflekterat ljus från de främre och bakre ytorna av filmens tjocklek, så samma ljusa frans (mörka fransar) bör visas på den plats där filmens tjocklek är lika i tunnfilmsinterferens. På grund av ljusets extremt korta våglängd, när tunna filmer stör, bör den dielektriska filmen vara tillräckligt tunn för att observera interferensfransar.
3. Differentialinterferenskontrast DIC
Metallografiskt mikroskop DIC använder principen om polariserat ljus. Transmission DIC mikroskop har huvudsakligen fyra speciella optiska komponenter: polarisator, DIC prisma I, DIC prisma II och analysator. Polarisatorer installeras direkt framför kondensorsystemet för att linjärt polarisera ljuset. Ett DIC-prisma är installerat i kondensorn, och detta prisma kan sönderdela en ljusstråle till två strålar av ljus (x och y) med olika polarisationsriktningar, som bildar en liten vinkel. Kondensorn riktar in de två ljusstrålarna parallellt med mikroskopets optiska axel. Inledningsvis har de två ljusstrålarna samma fas. Efter att ha passerat genom det intilliggande området av provet, på grund av skillnaden i tjocklek och brytningsindex för provet, har de två ljusstrålarna en optisk vägskillnad. Ett DIC-prisma II är installerat på objektivlinsens bakre fokalplan, som kombinerar de två ljusvågorna till en. Vid denna tidpunkt existerar fortfarande polarisationsplanen (x och y) för de två ljusstrålarna. Slutligen passerar strålen genom den första polarisationsanordningen, analysatorn. Innan strålen bildar okularets DIC-bild är analysatorn i rät vinkel mot polarisatorns riktning. Analysatorn kombinerar två vinkelräta ljusstrålar till två strålar med samma polarisationsplan, vilket får dem att störa. Den optiska vägskillnaden mellan x- och y-vågorna avgör hur mycket ljus som sänds ut. När den optiska vägskillnaden är 0 passerar inget ljus genom analysatorn; när den optiska vägskillnaden är lika med halva våglängden når ljuset som passerar igenom det maximala värdet. Därför, på den grå bakgrunden, uppvisar strukturen av provet en skillnad mellan ljus och mörk. För att uppnå bästa bildkontrasten kan den optiska vägskillnaden ändras genom att justera den longitudinella finjusteringen av DIC-prismat II, vilket kan ändra bildens ljusstyrka. Justering av DIC-prismat II kan göra att den fina strukturen på provet presenterar en positiv eller negativ projektionsbild, vanligtvis är ena sidan ljus och den andra sidan är mörk, vilket orsakar den artificiella tredimensionella känslan av provet.
