Tecnologia d'anàlisi de fractures al microscopi metal·logràfic
1. Mètode d'observació del microscopi metalogràfic
El principi bàsic d'un microscopi metal·logràfic utilitzat en la ciència dels materials és observar l'estat superficial d'un objecte reflectint la llum de la superfície de la mostra. A causa de les diferències en la microestructura, l'estructura cristal·lina, la composició química i la rugositat de la superfície del material, la reflexió de la llum varia, donant lloc a la formació d'un revestiment tal com es mostra a les figures 3-5.
La resolució final d'un microscopi òptic està limitada per la longitud d'ona de la llum visible i generalment es pot determinar pel criteri de Payleigh, que és d=0.61 λ/(N • A)
En la fórmula: d és la resolució;
λ és la longitud d'ona de la llum visible
N. A és l'obertura numèrica.
Si s'utilitza un filtre verd en un microscopi metal·logràfic, el valor k pot ser aproximadament igual a {{0}},5 μm, i per a obertures numèriques permeses més grans amb un N · A d'1,4, és impossible per distingir estructures fines menors de 0,2 μ m. A causa dels inconvenients inherents de la baixa ampliació i la poca profunditat focal, les mostres de microscopis òptics de vareta dividida es limiten a superfícies de fractura planes, mentre que les superfícies de fractura resistents amb grans ondulacions no es poden observar i analitzar amb microscopis òptics.
En l'anàlisi de fallades de fractura, la microscòpia metal·logràfica s'utilitza principalment per observar la microestructura dels materials i la morfologia de les esquerdes, que pertanyen a l'àmbit de l'anàlisi metal·logràfica i no s'elaboraran aquí. Quan s'observen esquerdes, no només cal observar i analitzar les característiques morfològiques, l'orientació, les propietats i l'inici i el final de l'esquerda, sinó també observar i analitzar la situació al voltant de l'esquerda i el cos normal, els canvis en microduresa a banda i banda de l'esquerda, la distribució de les inclusions i les característiques morfològiques dels òxids o productes de corrosió a l'interior de l'esquerda.
Recentment, s'han fet nous avenços en l'aplicació de la microscòpia òptica per observar branques, amb l'aparició de nous tipus de microscopis òptics amb lents panoràmiques confocals; A més, es pot utilitzar la tecnologia de replicació de carboni plàstic per observar la morfologia de la fractura sota microscòpia òptica.
2. Principals instruments òptics aplicats
Les eines utilitzades en la tecnologia d'anàlisi de fractures del microscopi metal·logràfic inclouen principalment instruments òptics com el microscopi metal·logràfic i el microscopi estereogràfic amb lents duals.
A causa de la poca profunditat d'enfocament del microscopi metal·logràfic, es requereix que la superfície de fractura estudiada sigui força plana, fins i tot molt propera a un pla. És a dir, normalment no és possible examinar superfícies de fractura rugoses i desiguals amb un microscopi òptic.
Quan s'observa la superfície de fractura sota un microscopi metal·logràfic, l'augment que s'utilitza habitualment és d'uns 100 a 500. Quan s'aplica l'anàlisi metal·logràfica per estudiar les característiques morfològica de les superfícies de fractura, és necessari instal·lar un dispositiu de fixació de mostres de fractura a l'escenari del microscopi per garantir l'arbitrària. ajust de la restricció d'inclinació de la superfície d'observació de la fractura, de manera que la part observada de la fractura sigui perpendicular a l'eix d'atenuació microscòpica.
La morfologia ondulant de la superfície de la fractura fa que sigui difícil enfocar completament la imatge sota el microscopi metalogràfic, la qual cosa significa que només es poden obtenir imatges clares d'àrees més petites sota el microscopi metalogràfic. Per superar aquest inconvenient, es pot seleccionar una àrea molt petita del camp de visió sota un entorn de microscopi òptic x400 per fer fotos polars i, a continuació, es poden tallar les parts enfocades en aquestes mateixes fotos de camp de visió sense haver d'enganxar aquestes fotos. en una imatge segons les posicions relatives de cada secció. Aquest mètode és bastant feixuc, però des de la perspectiva d'ampliar l'ús de microscopis òptics, encara és factible. Especialment per a unitats que actualment no tenen microscòpia electrònica, té una importància més pràctica.
Un altre tipus de microscopi òptic és un estereomicroscopi binocular, que normalment utilitza un augment de xl a x 100 i té un fort sentit de la visió estèreo. Es pot combinar amb equip fotogràfic.
Recentment, Mcclachin ha desenvolupat un microscopi òptic amb una major profunditat d'enfocament, que es pot utilitzar per analitzar i estudiar la morfologia de les fractures microscòpiques.
