Technologie lomové analýzy metalografického mikroskopu
1. Pozorovací metoda metalografického mikroskopu
Základním principem metalografického mikroskopu používaného ve vědě o materiálech je pozorování stavu povrchu předmětu odrazem světla od povrchu vzorku. V důsledku rozdílů v mikrostruktuře, krystalové struktuře, chemickém složení a drsnosti povrchu materiálu se odraz světla mění, což vede k vytvoření obložení, jak je znázorněno na obrázcích 3-5.
Konečné rozlišení optického mikroskopu je omezeno vlnovou délkou viditelného světla a lze jej obecně určit pomocí Payleighova kritéria, které je d=0.61 λ/(N • A)
Ve vzorci: d je rozlišení;
λ je vlnová délka viditelného světla
N. A je numerická apertura.
Pokud je v metalografickém mikroskopu použit zelený filtr, může být hodnota k přibližně rovna {{0}},5 μm a pro větší povolené numerické apertury s N · A 1,4 je nemožné k rozlišení jemných struktur menších než 0,2 μm. Kvůli inherentním nevýhodám malého zvětšení a malé ohniskové hloubky jsou vzorky optických mikroskopů s dělenými tyčinkami omezeny na ploché lomové povrchy, zatímco houževnaté lomové povrchy s velkým zvlněním nelze pozorovat a analyzovat pomocí optických mikroskopů.
Při analýze lomového porušení se metalografická mikroskopie používá především ke sledování mikrostruktury materiálů a morfologie trhlin, které patří do rozsahu metalografické analýzy a nebudou zde rozvedeny. Při pozorování trhlin je nutné nejen sledovat a analyzovat morfologické charakteristiky, orientaci, vlastnosti a samotný začátek a konec trhliny, ale také sledovat a analyzovat situaci kolem trhliny a normálního tělesa, změny v mikrotvrdost na obou stranách trhliny, rozložení vměstků a morfologické charakteristiky oxidů nebo korozních produktů uvnitř trhliny.
V poslední době byl učiněn nový pokrok v aplikaci optické mikroskopie k pozorování větví, se vznikem nových typů optických mikroskopů s konfokálními čočkami; Kromě toho lze použít technologii replikace plastového uhlíku k pozorování morfologie lomu pod optickou mikroskopií.
2. Použité hlavní optické přístroje
Nástroje používané v technologii analýzy lomů metalografických mikroskopů zahrnují především optické přístroje, jako je metalografický mikroskop a stereomikroskop s duálními čočkami.
Vzhledem k malé hloubce ohniska metalografického mikroskopu je nutné, aby studovaná lomová plocha byla zcela plochá, dokonce velmi blízko rovině. To znamená, že obvykle není možné zkoumat drsné a nerovné lomové povrchy pomocí optického mikroskopu.
Při pozorování lomové plochy pod metalografickým mikroskopem se běžně používané zvětšení pohybuje kolem 100 až 500. Při aplikaci metalografické analýzy ke studiu morfologických charakteristik lomových ploch je nutné instalovat na stolek mikroskopu upínací zařízení lomového preparátu, aby bylo zajištěno libovolné úprava omezení sklonu pozorovací plochy lomu tak, aby pozorovaná část lomu byla kolmá k ose mikroskopického stmívání.
Zvlněná morfologie povrchu lomu znesnadňuje plné zaostření obrazu pod metalografickým mikroskopem, což znamená, že pod metalografickým mikroskopem lze získat pouze čisté snímky menších oblastí. K překonání této nevýhody lze vybrat velmi malou oblast zorného pole v prostředí optického mikroskopu x400 pro pořízení polárních fotografií a poté lze zaostřené části na těchto fotografiích stejného zorného pole oříznout, aniž by bylo nutné tyto fotografie vkládat. do jednoho obrázku podle vzájemných poloh každé sekce. Tato metoda je poměrně těžkopádná, ale z hlediska rozšíření použití optických mikroskopů je stále proveditelná. Zejména u jednotek, které v současné době nemají elektronovou mikroskopii, má spíše praktický význam.
Dalším typem optického mikroskopu je binokulární stereomikroskop, který obvykle používá zvětšení xl až x 100 a má silný smysl pro stereo vidění. Lze jej spárovat s fotografickou technikou.
Nedávno Mclachin vyvinul optický mikroskop s větší hloubkou ostrosti, který lze použít k analýze a studiu morfologie mikroskopických zlomenin.
