Inleiding tot de toepassingsgebieden en beeldprincipes van metallografische microscopen
Metallografisch onderzoek van ferrometalen, metallografisch onderzoek van non-ferrometalen, metallurgisch onderzoek van poedermetallurgie en identificatie en evaluatie van microstructuren na materiaaloppervlaktebehandeling.
Materiaalkeuze: Er bestaat een zekere overeenkomst tussen de microstructuur en eigenschappen van materialen, op basis waarvan geschikte materialen kunnen worden geselecteerd.
Verificatie: Grondstofverificatie en procesverificatie.
Controle ter plaatse: tijdens het productieproces van het product wordt metallografische inspectie op halffabrikaten uitgevoerd om ervoor te zorgen dat de microstructuur van het product voldoet aan de verwerkingsvereisten van het volgende proces.
Procesevaluatie: Bepalen en identificeren van de conformiteit van productprocessen.
Evaluatie tijdens gebruik: Bied een basis voor de prestaties, betrouwbaarheid en levensduur van componenten die tijdens gebruik worden gebruikt.
Foutanalyse: ontdek de technologische en materiële defecten, om een macro- en micro-analysebasis te bieden voor de analyse van de foutoorzaak.
De beeldvormingsprincipes van metallografische microscopie
1. Heldere en donkere gezichtsvelden
Een helder gezichtsveld is de meest basale observatiemethode voor het observeren van monsters onder een microscoop, waarbij een heldere achtergrond in het gezichtsveld van de microscoop wordt gepresenteerd. Het basisprincipe is dat wanneer de lichtbron via de objectieflens verticaal of bij benadering verticaal op het oppervlak van het monster wordt belicht, deze wordt teruggekaatst naar de objectieflens om een beeld te creëren.
Het verschil tussen donkerveldverlichting en helderveldverlichting ligt in de aanwezigheid van een donkere achtergrond in het gezichtsveld van de microscoop. De verlichtingsmethode van het heldere veld is verticale of verticale inval, terwijl de verlichtingsmethode van het donkere veld bestaat uit het verlichten van het monster door middel van schuine verlichting vanuit het omringende gebied buiten de objectieflens. Het monster zal het bestraalde licht verstrooien of reflecteren, en het verstrooide of gereflecteerde licht van het monster zal de objectieflens binnendringen om het monsterbeeld te maken. Donkerveldobservatie maakt heldere observatie mogelijk van kleurloze, kleine kristallen of relatief lichtgekleurde vezels die moeilijk waar te nemen zijn in een helder veld.
2. Gepolariseerd licht, interferentie
Licht is een elektromagnetische golf, terwijl elektromagnetische golven transversale golven zijn en alleen transversale golven polarisatie vertonen. Het wordt gedefinieerd als licht dat op een vaste manier trilt ten opzichte van de voortplantingsrichting van de elektrische vector.
Het polarisatiefenomeen van licht kan worden gedetecteerd met behulp van experimentele apparaten. Neem twee identieke polarisatoren A en B en laat natuurlijk licht door de eerste polarisator A lopen. Op dit punt wordt natuurlijk licht ook gepolariseerd licht, maar omdat het menselijk oog het niet kan onderscheiden, is een tweede polarisator B nodig. Bevestig polarisator A, plaats polarisator B op hetzelfde horizontale vlak als A en draai polarisator B. Er kan worden waargenomen dat de intensiteit van doorvallend licht periodieke veranderingen ondergaat met de rotatie van B. De intensiteit van het licht neemt geleidelijk af van maximaal naar het donkerst bij elke rotatie van 90 graden, en neemt vervolgens toe van het donkerste naar het helderste bij elke rotatie van 90 graden. Daarom wordt polarisator A een polarisator genoemd, terwijl polarisator B een polarisator wordt genoemd.
Interferentie verwijst naar het fenomeen van versterking of verzwakking van de lichtintensiteit, veroorzaakt door de superpositie van twee coherente golven (licht) in de interactiezone. De interferentie van licht is hoofdzakelijk verdeeld in dubbele spleetinterferentie en dunnefilminterferentie. Dubbele spleetinterferentie verwijst naar het niet-coherente licht dat wordt uitgezonden door twee onafhankelijke lichtbronnen. Het apparaat van dubbele spleetinterferentie zorgt ervoor dat een lichtstraal door de dubbele spleet gaat en twee coherente bundels wordt, waardoor stabiele interferentieranden op het lichtscherm worden gevormd. In het experiment met dubbele spleetinterferentie, wanneer het afstandsverschil tussen een punt op het lichtscherm en de dubbele spleet zelfs een veelvoud is van de halve golflengte, verschijnt op dat punt een heldere streep; Wanneer het afstandsverschil tussen een punt op het lichtscherm en een dubbele spleet een oneven veelvoud is van de halve golflengte, wordt het verschijnen van een donkere streep op dat punt beschouwd als Young's dubbele spleetinterferentie. Dunne-filminterferentie verwijst naar het interferentieverschijnsel dat wordt veroorzaakt door twee gereflecteerde lichtbundels, gevormd door een lichtbundel die reflecteert op twee oppervlakken van een dunne film. Bij dunnefilminterferentie wordt het padverschil tussen het gereflecteerde licht van de voor- en achteroppervlakken bepaald door de dikte van de film, dus dezelfde heldere streep (donkere streep) moet verschijnen op plaatsen waar de dikte van de film gelijk is. Vanwege de extreem korte golflengte van lichtgolven moet de diëlektrische film dun genoeg zijn om interferentieranden waar te nemen tijdens dunne filminterferentie.
