Metallograafilise mikroskoobi murdude analüüsi tehnoloogia
1. Metallograafilise mikroskoobi vaatlusmeetod
Materjaliteaduses kasutatava metallograafilise mikroskoobi põhiprintsiibiks on objekti pinnaseisundi jälgimine proovi pinnalt valgust peegeldades. Erinevuste tõttu mikrostruktuuris, kristallstruktuuris, keemilises koostises ja materjali pinna kareduses on valguse peegeldumine erinev, mille tulemusena moodustub vooder, nagu on näidatud joonistel 3-5.
Optilise mikroskoobi lõplik eraldusvõime on piiratud nähtava valguse lainepikkusega ja seda saab üldiselt määrata Payleighi kriteeriumiga, milleks on d=0.61 λ/(N • A)
Valemis: d on eraldusvõime;
λ on nähtava valguse lainepikkus
N. A on numbriline ava.
Kui metallograafilises mikroskoobis kasutatakse rohelist filtrit, võib k väärtus olla ligikaudu võrdne {{0}},5 μm ja suuremate lubatud numbriliste avade puhul, mille N · A on 1,4, on see võimatu peenstruktuuride eristamiseks, mis on väiksemad kui 0,2 μm. Madala suurenduse ja madala fookussügavuse omaste puuduste tõttu on lõhestatud varraste optiliste mikroskoopide proovid piiratud lamedate murrupindadega, samas kui tugevaid ja suurte lainetustega murdepindu ei saa optiliste mikroskoopidega jälgida ega analüüsida.
Murdekahjustuste analüüsis kasutatakse metallograafilist mikroskoopiat peamiselt materjalide mikrostruktuuri ja pragude morfoloogia jälgimiseks, mis kuuluvad metallograafilise analüüsi valdkonda ja mida siinkohal ei käsitleta. Pragude vaatlemisel ei ole vaja jälgida ja analüüsida ainult morfoloogilisi tunnuseid, orientatsiooni, omadusi ning prao enda algust ja lõppu, vaid jälgida ja analüüsida pragu ümbritsevat ja normaalset keha, muutusi pragude ümber. mikrokõvadus mõlemal pool pragu, lisandite jaotus ja oksiidide või korrosiooniproduktide morfoloogilised omadused prao sees.
Viimasel ajal on tehtud uusi edusamme optilise mikroskoopia rakendamisel okste vaatlemisel, kuna on ilmunud uut tüüpi konfokaalsete pannläätsedega optilised mikroskoobid; Lisaks saab optilise mikroskoopia abil luumurdude morfoloogia jälgimiseks kasutada plastist süsiniku replikatsioonitehnoloogiat.
2. Peamised kasutatavad optilised instrumendid
Metallograafilise mikroskoobi murdude analüüsi tehnoloogias kasutatavad tööriistad hõlmavad peamiselt optilisi instrumente, nagu metallograafiline mikroskoop ja kahe läätsega stereomikroskoop.
Metallograafilise mikroskoobi madala fookussügavuse tõttu on nõutav, et uuritav murrupind oleks üsna tasane, isegi tasapinnale väga lähedal. See tähendab, et tavaliselt ei ole optilise mikroskoobiga võimalik karedaid ja ebatasasi murdepindu uurida.
Murdepinna vaatlemisel metallograafilise mikroskoobi all on tavaliselt kasutatav suurendus umbes 100 kuni 500. Metallograafilise analüüsi rakendamisel murdepindade morfoloogiaomaduste uurimiseks on vaja paigaldada mikroskoobi staadiumile murdeproovi kinnitusseade, et tagada suvaline murru vaatluspinna kaldepiirangu reguleerimine nii, et luumurru vaadeldav osa on mikroskoopilise hämardusteljega risti.
Murdepinna laineline morfoloogia raskendab kujutise täielikku teravustamist metallograafilise mikroskoobi all, mis tähendab, et metallograafilise mikroskoobi all on võimalik saada selgeid pilte ainult väiksematest pindadest. Selle puuduse ületamiseks saab x400 optilise mikroskoobi keskkonnas valida polaarsete fotode tegemiseks väga väikese vaatevälja ja seejärel saab samade vaatevälja fotode teravustatud osad ära lõigata ilma neid fotosid kleepimata. üheks pildiks vastavalt iga sektsiooni suhtelistele positsioonidele. See meetod on üsna tülikas, kuid optiliste mikroskoopide kasutamise laiendamise seisukohast on see siiski teostatav. Eriti üksuste puhul, millel praegu elektronmikroskoopiat pole, on sellel praktilisem tähendus.
Teist tüüpi optilised mikroskoobid on binokulaarne stereomikroskoop, mis tavaliselt kasutab suurendust xl kuni x 100 ja millel on tugev stereonägemine. Seda saab siduda fototehnikaga.
Hiljuti töötas Mclachin välja suurema fookussügavusega optilise mikroskoobi, mille abil saab analüüsida ja uurida mikroskoopiliste luumurdude morfoloogiat.
