Metallografisk mikroskop frakturanalysteknik
1. Observationsmetod för metallografiskt mikroskop
Grundprincipen för ett metallografiskt mikroskop som används inom materialvetenskap är att observera ett föremåls yttillstånd genom att reflektera ljus från provets yta. På grund av skillnader i mikrostruktur, kristallstruktur, kemisk sammansättning och grovhet hos materialytan varierar ljusreflektionen, vilket resulterar i bildandet av ett foder som visas i figurerna 3-5.
Den slutliga upplösningen för ett optiskt mikroskop begränsas av våglängden för synligt ljus och kan i allmänhet bestämmas av Payleigh-kriteriet, som är d=0.61 λ/(N • A)
I formeln: d är upplösningen;
λ är våglängden för synligt ljus
N. A är den numeriska bländaren.
Om ett grönt filter används i ett metallografiskt mikroskop kan k-värdet vara ungefär lika med {{0}},5 μm, och för större tillåtna numeriska öppningar med ett N · A på 1,4 är det omöjligt för att urskilja fina strukturer mindre än 0,2 μm. På grund av de inneboende nackdelarna med låg förstoring och grunt fokaldjup är proverna av optiska mikroskop med delad stav begränsade till plana brottytor, medan sega brottytor med stora vågningar inte kan observeras och analyseras med optiska mikroskop.
Vid analys av brottbrott används metallografisk mikroskopi huvudsakligen för att observera materialmikrostrukturen och sprickornas morfologi, som hör till omfattningen av metallografisk analys och kommer inte att utvecklas här. När man observerar sprickor är det inte bara nödvändigt att observera och analysera de morfologiska egenskaperna, orienteringen, egenskaperna och början och slutet av själva sprickan, utan också att observera och analysera situationen runt sprickan och den normala kroppen, förändringarna i mikrohårdhet på båda sidor av sprickan, fördelningen av inneslutningar och de morfologiska egenskaperna hos oxider eller korrosionsprodukter inuti sprickan.
Nyligen har nya framsteg gjorts i tillämpningen av optisk mikroskopi för att observera grenar, med uppkomsten av nya typer av optiska mikroskop med konfokala pannlinser; Dessutom kan plastisk kolreplikeringsteknik användas för att observera frakturmorfologin under optisk mikroskopi.
2. Huvudsakliga applicerade optiska instrument
Verktygen som används i metallografisk mikroskop frakturanalysteknik inkluderar främst optiska instrument som metallografiskt mikroskop och stereomikroskop med dubbla linser.
På grund av det grunda fokusdjupet hos det metallografiska mikroskopet krävs det att den studerade sprickytan är ganska platt, till och med mycket nära ett plan. Det vill säga att det vanligtvis inte går att undersöka grova och ojämna brottytor med hjälp av ett optiskt mikroskop.
När man observerar brottytan under ett metallografiskt mikroskop är den vanligaste förstoringen runt 100 till 500. När man tillämpar metallografisk analys för att studera sprickytornas morfologiegenskaper, är det nödvändigt att installera en sprickprovsklämanordning på mikroskopbordet för att säkerställa godtycklig justering av lutningsbegränsningen för sprickobservationsytan, så att den observerade delen av sprickan är vinkelrät mot den mikroskopiska dimningsaxeln.
Sprickytans böljande morfologi gör det svårt att helt fokusera bilden under det metallografiska mikroskopet, vilket gör att endast tydliga bilder av mindre ytor kan erhållas under det metallografiska mikroskopet. För att övervinna denna nackdel kan ett mycket litet område av synfältet väljas under en x400 optisk mikroskopmiljö för att ta polära foton, och sedan kan de fokuserade delarna i samma synfältsbilder skäras av utan att behöva klistra in dessa foton till en bild enligt de relativa positionerna för varje sektion. Denna metod är ganska besvärlig, men ur perspektivet att utöka användningen av optiska mikroskop är den fortfarande genomförbar. Speciellt för enheter som för närvarande inte har elektronmikroskopi har det mer praktisk betydelse.
En annan typ av optiskt mikroskop är ett binokulärt stereomikroskop, som vanligtvis använder en förstoring på xl till x 100 och har en stark känsla av stereoseende. Den kan kopplas ihop med fotoutrustning.
Nyligen har Mclachin utvecklat ett optiskt mikroskop med ett större fokusdjup, som kan användas för att analysera och studera morfologin hos mikroskopiska frakturer.
