Introducció del camp d'aplicació i principi d'imatge del microscopi metal·logràfic
Examen metal·logràfic de metalls ferrosos, metalls no fèrrics, metal·lúrgia de pols, identificació i avaluació de l'estructura després del tractament superficial dels materials.
Selecció de materials: hi ha una certa correspondència entre la microestructura i les propietats dels materials, de manera que es poden seleccionar materials adequats.
Comprovació: control de matèries primeres i control del procés.
Inspecció de mostreig: l'examen metal·logràfic dels productes semielaborats es realitza en el procés de fabricació del producte per assegurar-se que la microestructura dels productes compleix els requisits de processament del següent procediment de treball.
Avaluació del procés: per jutjar i identificar la qualificació del procés del producte.
Avaluació en servei: proporcionar una base per a la seguretat, la fiabilitat i la vida útil de les peces en servei.
Anàlisi de fallades: es troben defectes tecnològics i materials, proporcionant així una base d'anàlisi macro i micro per a l'anàlisi de les causes de fallada.
Principis d'imatge del microscopi metalogràfic
1. Camp de visió brillant i camp de visió fosc
El camp de visió brillant és la forma més bàsica d'observar mostres al microscopi i presenta un fons brillant en el camp de visió del microscopi. El seu principi bàsic és que quan la font de llum irradia la superfície de la mostra verticalment o gairebé verticalment a través de la lent de l'objectiu, es reflecteix de nou a la lent de l'objectiu a través de la superfície de la mostra per fer-la imatge.
El mode d'il·luminació del camp fosc és diferent del del camp brillant, ja que presenta un fons fosc al camp de visió del microscopi, i el mode d'il·luminació del camp brillant és d'incidència vertical o vertical, mentre que el mode d'il·luminació del camp fosc és il·lumineu la mostra de manera obliqua a través de la perifèria fora de la lent de l'objectiu, de manera que la mostra dispersarà o reflectirà la llum irradiada i la llum dispersa o reflectida per la mostra entrarà a la lent de l'objectiu per a la imatge de la mostra. Observació en camp fosc, podeu observar clarament cristalls incolors, fins o fibres fines amb colors més clars que no són fàcils d'observar en camp brillant.
2. Llum polaritzada i interferències
La llum és una ona electromagnètica, i l'ona electromagnètica és una ona de cisalla, i només les ones de cisalla tenen polarització. Es defineix com la llum el vector elèctric de la qual vibra de manera fixa respecte a la direcció de propagació.
La polarització de la llum es pot detectar mitjançant un dispositiu experimental. Agafeu dos polaritzadors idèntics A i B i passeu primer la llum natural pel primer polaritzador A. En aquest moment, la llum natural també es converteix en llum polaritzada, però l'ull humà no la pot distingir, de manera que es necessita el segon polaritzador B. Fixant el polaritzador A, col·locant el polaritzador B en el mateix pla horitzontal que A i fent girar el polaritzador B, podem trobar que la intensitat de la llum transmesa canvia periòdicament amb la rotació de B, i la intensitat disminueix gradualment del màxim al més fosc cada 90 graus, i després augmenta gradualment de la més fosca a la més brillant després de girar 90 graus. Per tant, el polaritzador A s'anomena polaritzador i el polaritzador B s'anomena analitzador.
La interferència és el fenomen que dues ones coherents (llum) se superposen a la zona d'interacció per augmentar o disminuir la intensitat de la llum. La interferència de la llum es divideix principalment en interferència de doble escletxa i interferència de pel·lícula fina. La interferència de doble escletxa és que la llum emesa per dues fonts de llum independents no és llum coherent. El dispositiu d'interferència de doble escletxa fa que un feix de llum passi a través de la doble escletxa i es converteixi en dos raigs de llum coherents, que es comuniquen entre si a la pantalla de llum per formar franges d'interferència estables. A l'experiment d'interferència de doble escletxa, quan la diferència de distància entre un punt de la pantalla de llum i la doble escletxa és fins i tot múltiple de mitja longitud d'ona, apareixen ratlles brillants en aquest punt; Quan la diferència de distància entre un punt de la pantalla i la doble escletxa és vegades estranyes de mitja longitud d'ona, la franja fosca en aquest punt és la interferència de la doble escletxa de Young. La interferència de pel·lícula prima es refereix al fenomen d'interferència causat per dues llums reflectides després que un feix de llum sigui reflectit per dues superfícies de la pel·lícula prima. En la interferència de pel·lícula prima, la diferència de distància de la llum reflectida de les superfícies frontal i posterior està determinada pel gruix de la pel·lícula, de manera que hauria d'aparèixer la mateixa franja brillant (banda fosca) a la interferència de la pel·lícula prima on el gruix de la pel·lícula sigui igual. Com que la longitud d'ona de l'ona de llum és extremadament curta, la pel·lícula dielèctrica hauria de ser prou fina per observar serrells d'interferència quan les pel·lícules primes interfereixen.
3. Contrast d'interferència diferencial DIC
El microscopi metal·logràfic DIC utilitza el principi de la llum polaritzada. El microscopi DIC de transmissió té principalment quatre components òptics especials: polaritzador, prisma DIC I, prisma DIC II i polaritzador. El polaritzador s'instal·la directament davant del sistema de condensador per polaritzar linealment la llum. S'instal·la un prisma DIC al condensador, que pot descompondre un feix de llum en dos feixos (X i Y) amb diferents direccions de polarització, i els dos feixos formen un petit angle inclòs. El condensador ajusta els dos feixos de llum a la direcció paral·lela a l'eix òptic del microscopi. * Els dos primers feixos de llum estan en la mateixa fase. Després de passar per la zona adjacent de la mostra, la diferència de camí òptic entre els dos feixos de llum es produeix a causa del diferent gruix i índex de refracció de la mostra. El prisma DIC Ⅱ s'instal·la al pla focal posterior de la lent de l'objectiu, que combina dues ones de llum en un feix. En aquest moment, encara existeixen els plans de polarització (x i y) dels dos feixos. Finalment, el feix passa per un dispositiu polaritzador, és a dir, un analitzador. Abans que el feix formi una imatge DIC de l'ocular, l'analitzador es troba en angle recte amb el polaritzador. L'analitzador combina dues ones de llum verticals en dos feixos amb el mateix pla de polarització, de manera que interfereixen entre si. La diferència de camí òptic entre les ones X i Y determina la quantitat de transmissió de llum. Quan la diferència del camí òptic és 0, cap llum passa per l'analitzador; Quan la diferència del camí òptic és igual a la meitat de la longitud d'ona, la llum que passa arriba a un gran valor. Així, sobre el fons gris, l'estructura de l'exemplar presenta una diferència brillant i fosca. Per tal que el contrast de la imatge assoleixi un bon estat, es pot canviar la diferència del camí òptic ajustant l'ajust vertical fi del prisma DIC II, que pot canviar la brillantor de la imatge. L'ajust del prisma DIC ⅱ pot fer que l'estructura fina de l'exemplar presenti una imatge de projecció positiva o negativa, normalment un costat és brillant i l'altre costat és fosc, cosa que provoca el sentit tridimensional artificial de l'exemplar.
