Metallográfiai mikroszkópos töréselemző technológia
1. A metallográfiai mikroszkóp megfigyelési módszere
Az anyagtudományban használt metallográfiai mikroszkóp alapelve, hogy egy tárgy felületi állapotát a próbatest felületéről való fény visszaverésével figyeljük meg. A mikroszerkezet, a kristályszerkezet, a kémiai összetétel és az anyagfelület érdessége közötti különbségek miatt a fény visszaverődése változó, ami a 3-5 ábrákon látható bélés kialakulását eredményezi.
Az optikai mikroszkóp végső felbontását a látható fény hullámhossza korlátozza, és általában a Payleigh-kritériummal határozható meg, amely d=0.61 λ/(N • A)
A képletben: d a felbontás;
λ a látható fény hullámhossza
N. A a numerikus rekesznyílás.
Ha zöld szűrőt használnak a metallográfiai mikroszkópban, a k érték megközelítőleg egyenlő lehet {{0}},5 μm-rel, és nagyobb megengedett numerikus rekeszeknél, amelyek N · A értéke 1,4, ez lehetetlen a 0,2 μm-nél kisebb finomszerkezetek megkülönböztetésére. Az alacsony nagyítás és a kis fókuszmélység eredendő hátrányai miatt az osztott rúdú optikai mikroszkópok mintái sík törésfelületekre korlátozódnak, míg a szívós, nagy hullámosságú törésfelületeket nem lehet optikai mikroszkóppal megfigyelni és elemezni.
A törési tönkremenetel analízisben a metallográfiai mikroszkóppal elsősorban az anyagok mikroszerkezetének és a repedések morfológiájának megfigyelésére szolgál, amelyek a metallográfiai elemzés körébe tartoznak, és itt nem térünk ki rá. A repedések megfigyelésekor nem csak a morfológiai jellemzőket, tájolást, tulajdonságait, magát a repedés kezdetét és végét kell megfigyelni, elemezni, hanem a repedés körüli helyzetet és a normál testet, a repedés változásait is megfigyelni, elemezni kell. mikrokeménység a repedés mindkét oldalán, a zárványok eloszlása, valamint a repedésen belüli oxidok vagy korróziós termékek morfológiai jellemzői.
A közelmúltban új előrelépés történt az optikai mikroszkópia alkalmazása terén az ágak megfigyelésére, új típusú, konfokális lencsékkel ellátott optikai mikroszkópok megjelenésével; Ezenkívül a műanyag szén replikációs technológiája használható a repedés morfológiájának optikai mikroszkópos megfigyelésére.
2. Főbb alkalmazott optikai műszerek
A metallográfiai mikroszkópos töréselemző technológiában használt eszközök főként olyan optikai eszközöket tartalmaznak, mint a metallográfiai mikroszkóp és a kettős lencsés sztereomikroszkóp.
A metallográfiai mikroszkóp kis fókuszmélysége miatt szükséges, hogy a vizsgált törésfelület meglehetősen sík legyen, akár nagyon közel is egy síkhoz. Azaz általában nem lehet durva és egyenetlen törésfelületeket optikai mikroszkóppal megvizsgálni.
A törésfelület metallográfiai mikroszkóp alatti megfigyelésekor az általánosan használt nagyítás 100 és 500 között van. A törésfelületek morfológiai jellemzőinek tanulmányozására végzett metallográfiai analízis során a mikroszkóp tárgyasztalára törésmintát rögzítő eszközt kell felszerelni az önkényes ellenőrzés érdekében. a törésmegfigyelő felület dőlési kényszerének beállítása úgy, hogy a törés megfigyelt része merőleges legyen a mikroszkopikus tompítási tengelyre.
A törésfelület hullámzó morfológiája megnehezíti a kép teljes fókuszálását metallográfiai mikroszkóp alatt, ami azt jelenti, hogy metallográfiai mikroszkóp alatt csak kisebb területekről lehet tiszta képet kapni. Ennek a hátránynak a kiküszöbölése érdekében a látómező egy nagyon kis területe kiválasztható x400-as optikai mikroszkóp környezetben sarki fotók készítéséhez, majd a fókuszált részek ezeken a látómezős fényképeken levághatók anélkül, hogy ezeket be kellene illeszteni. egy képbe az egyes szakaszok egymáshoz viszonyított helyzete szerint. Ez a módszer meglehetősen körülményes, de az optikai mikroszkópok használatának bővítése szempontjából még mindig megvalósítható. Különösen azoknál az egységeknél, amelyekben jelenleg nincs elektronmikroszkópos vizsgálat, gyakorlati jelentősége van.
Az optikai mikroszkópok másik típusa a binokuláris sztereó mikroszkóp, amely általában xl-től 100-ig terjedő nagyítást használ, és erős sztereó látást biztosít. Fényképészeti felszereléssel párosítható.
A közelmúltban Mclachin kifejlesztett egy nagyobb fókuszmélységű optikai mikroszkópot, amellyel a mikroszkopikus törések morfológiája elemezhető és tanulmányozható.
