Metallograafilise mikroskoobi kasutusvaldkonna ja pildistamise põhimõtte tutvustus
Mustmetallide, värviliste metallide metallograafiline uuring, pulbermetallurgia, materjalide pinnatöötluse järgse struktuuri tuvastamine ja hindamine.
Materjali valik: materjalide mikrostruktuuri ja omaduste vahel on teatav vastavus, seega saab valida sobivaid materjale.
Kontroll: tooraine kontroll ja protsessi kontroll.
Proovide kontroll: pooltoodete metallograafiline uuring viiakse läbi toote valmistamise protsessis, et tagada toodete mikrostruktuuri vastavus järgmise tööprotseduuri töötlemisnõuetele.
Protsessi hindamine: hinnata ja tuvastada tooteprotsessi kvalifikatsiooni.
Kasutusel olevate osade hindamine: annab aluse kasutusel olevate osade ohutusele, töökindlusele ja tööeale.
Rikkeanalüüs: leitakse tehnoloogilisi ja materjalivigu, mis annab makro- ja mikroanalüüsi aluse rikete põhjuste analüüsiks.
Metallograafilise mikroskoobi pildistamise põhimõtted
1. Hele vaateväli ja tume vaateväli
Hele vaateväli on kõige elementaarsem viis proovide vaatlemiseks mikroskoobiga ja see annab mikroskoobi vaateväljas ereda tausta. Selle põhiprintsiip on see, et kui valgusallikas kiiritab proovi pinda vertikaalselt või peaaegu vertikaalselt läbi objektiivi, peegeldub see läbi proovipinna objektiivile tagasi, et muuta see kujutiseks.
Tumeda välja valgustusrežiim erineb ereda välja valgustusrežiimist selle poolest, et see kujutab mikroskoobi vaateväljas tumedat tausta ja ereda välja valgustusrežiim on vertikaalne või vertikaalne langemine, samas kui tumeda välja valgustusrežiim on valgustage näidist viltu läbi objektiivi välise perifeeria, nii et proov hajutab või peegeldab kiiritatud valgust ning proovist hajutatud või peegeldunud valgus siseneb objektiivi, et proov pildistada. Tumevälja vaatlus, saate selgelt jälgida värvituid peeneid kristalle või heledamate värvidega peeneid kiude, mida eredal väljal pole lihtne jälgida.
2. Polariseeritud valgus ja häired
Valgus on elektromagnetlaine ja elektromagnetlaine on nihkelaine ning ainult nihkelainetel on polarisatsioon. Seda defineeritakse kui valgust, mille elektrivektor vibreerib levimissuuna suhtes kindlal viisil.
Valguse polarisatsiooni saab tuvastada katseseadme abil. Võtke kaks identset polarisaatorit A ja B ning laske loomulik valgus esmalt läbi esimese polarisaatori A. Sel ajal muutub ka loomulik valgus polariseeritud valguseks, kuid inimsilm ei suuda seda eristada, mistõttu on vaja teist polarisaatorit B. Fikseerides polarisaatori A, asetades polarisaatori B samale horisontaaltasapinnale A-ga ja pöörates polarisaatorit B, saame teada, et läbiva valguse intensiivsus muutub perioodiliselt koos B pöörlemisega ja intensiivsus väheneb järk-järgult maksimumist kõige tumedam iga 90 kraadi järel ja suureneb seejärel pärast 90 kraadi pööramist järk-järgult tumedaimast heledamaks. Seetõttu nimetatakse polarisaatorit A polarisaatoriks ja polarisaatorit B analüsaatoriks.
Häired on nähtus, mille käigus kaks koherentset lainet (valgus) asetsevad vastasmõjutsoonis, et suurendada või vähendada valguse intensiivsust. Valguse häired jagunevad peamiselt topeltpiluhäireteks ja õhukese kile häireteks. Topeltpilu interferents seisneb selles, et kahe sõltumatu valgusallika kiirgav valgus ei ole koherentne valgus. Kahepilulise interferentsi seade paneb valguskiire läbima topeltpilu ja muutuma kaheks koherentseks valguskiireks, mis suhtlevad üksteisega valgusekraanil, moodustades stabiilsed interferentsiääred. Kahepilulise interferentsi katses, kui kauguste erinevus valgusekraanil oleva punkti ja kahekordse pilu vahel on isegi poole lainepikkuse kordne, ilmuvad selles punktis eredad triibud; Kui kauguste erinevus ekraanil oleva punkti ja kahekordse pilu vahel on poole lainepikkuse paaritu korda, on selle punkti tume ääris Youngi topeltpilu interferents. Õhukese kile interferents viitab interferentsi nähtusele, mille põhjustavad kaks peegeldunud valgust pärast seda, kui valgusvihk on peegeldunud õhukese kile kahelt pinnalt. Õhukese kile interferentsi korral määrab esi- ja tagapinnalt peegeldunud valguse vahekauguse kile paksus, seega peaks õhukese kile interferentsi korral ilmnema sama hele triip (tume triip), kus kile paksus on võrdne. Kuna valguslaine lainepikkus on äärmiselt lühike, peaks dielektriline kile olema piisavalt õhuke, et õhukeste kilede korral interferentsipiire jälgida.
3. Diferentsiaalhäirete kontrastsus DIC
Metallograafiline mikroskoop DIC kasutab polariseeritud valguse põhimõtet. Edastamise DIC mikroskoobil on peamiselt neli spetsiaalset optilist komponenti: polarisaator, DIC prism I, DIC prism II ja polarisaator. Polarisaator paigaldatakse otse kondensaatorisüsteemi ette, et valgust lineaarselt polariseerida. Kondensaatorisse on paigaldatud DIC-prisma, mis suudab valguskiire lagundada kaheks erineva polarisatsioonisuunaga kiireks (X ja Y) ning need kaks kiirt moodustavad väikese kaasatud nurga. Kondensaator reguleerib kahte valguskiirt mikroskoobi optilise teljega paralleelsesse suunda. * Esimesed kaks valguskiirt on samas faasis. Pärast proovi külgneva ala läbimist tekib kahe valguskiire optilise tee erinevus, mis on tingitud proovi erineva paksuse ja murdumisnäitaja poolest. Objektiivi tagumisele fookustasandile on paigaldatud DIC prisma Ⅱ, mis ühendab kaks valguslainet üheks kiireks. Sel ajal on kahe tala polarisatsioonitasandid (x ja y) endiselt olemas. Lõpuks läbib kiir polariseeriva seadme, see tähendab analüsaatori. Enne kui kiir moodustab okulaari DIC-kujutise, on analüsaator polarisaatori suhtes täisnurga all. Analüsaator ühendab kaks vertikaalset valguslainet kaheks sama polarisatsioonitasandiga kiireks, nii et need häirivad üksteist. X- ja Y-lainete optilise tee erinevus määrab valguse läbilaskvuse. Kui optilise tee erinevus on 0, ei liigu valgus analüsaatorit; Kui optilise tee erinevus on võrdne poole lainepikkusest, saavutab läbiv valgus suure väärtuse. Nii et hallil taustal on näidise struktuur helge ja tume erinevus. Pildi kontrastsuse hea oleku saavutamiseks saab optilise tee erinevust muuta, reguleerides DIC prisma II vertikaalset peenreguleerimist, mis võib muuta pildi heledust. DIC-prisma ⅱ reguleerimine võib muuta proovi peenstruktuurist positiivse või negatiivse projektsioonipildi, tavaliselt on üks külg hele ja teine tume, mis põhjustab proovi kunstliku kolmemõõtmelise taju.
