Metallografische microscoopbreukanalysetechnologie
1. Observatiemethode van metallografische microscoop
Het basisprincipe van een metallografische microscoop die in de materiaalkunde wordt gebruikt, is het observeren van de oppervlaktetoestand van een object door licht van het oppervlak van het monster te reflecteren. Als gevolg van verschillen in de microstructuur, kristalstructuur, chemische samenstelling en ruwheid van het materiaaloppervlak varieert de reflectie van licht, wat resulteert in de vorming van een bekleding zoals weergegeven in figuren 3-5.
De uiteindelijke resolutie van een optische microscoop wordt beperkt door de golflengte van zichtbaar licht en kan doorgaans worden bepaald door het Payleigh-criterium, namelijk d=0.61 λ/(N • A)
In de formule: d is de resolutie;
λ is de golflengte van zichtbaar licht
N. A is de numerieke apertuur.
Als in een metallografische microscoop een groen filter wordt gebruikt, kan de k-waarde ongeveer gelijk zijn aan {{0}},5 μm, en voor grotere toegestane numerieke openingen met een N · A van 1,4 is dit onmogelijk om fijne structuren kleiner dan 0,2 μm te onderscheiden. Vanwege de inherente nadelen van een lage vergroting en een geringe brandpuntsdiepte, zijn de monsters van optische microscopen met gespleten staaf beperkt tot vlakke breukoppervlakken, terwijl harde breukoppervlakken met grote golvingen niet kunnen worden waargenomen en geanalyseerd met behulp van optische microscopen.
Bij breukbreukanalyse wordt metallografische microscopie voornamelijk gebruikt om de microstructuur van materialen en de morfologie van scheuren waar te nemen, die tot de reikwijdte van metallografische analyse behoren en hier niet verder zullen worden uitgewerkt. Bij het observeren van scheuren is het niet alleen nodig om de morfologische kenmerken, oriëntatie, eigenschappen en het begin en einde van de scheur zelf te observeren en analyseren, maar ook om de situatie rond de scheur en het normale lichaam, de veranderingen in de scheur, te observeren en te analyseren. microhardheid aan beide zijden van de scheur, de verdeling van insluitsels en de morfologische kenmerken van oxiden of corrosieproducten in de scheur.
Onlangs is er nieuwe vooruitgang geboekt bij de toepassing van optische microscopie om takken te observeren, met de opkomst van nieuwe soorten optische microscopen met confocale panlenzen; Bovendien kan plastic koolstofreplicatietechnologie worden gebruikt om de breukmorfologie onder optische microscopie te observeren.
2. Belangrijkste toegepaste optische instrumenten
De hulpmiddelen die worden gebruikt bij de breukanalysetechnologie met metallografische microscoop omvatten voornamelijk optische instrumenten zoals metallografische microscoop en stereomicroscoop met dubbele lenzen.
Vanwege de geringe scherptediepte van de metallografische microscoop is het vereist dat het bestudeerde breukoppervlak behoorlijk vlak is, zelfs heel dicht bij een vlak. Dat wil zeggen dat het doorgaans niet mogelijk is om ruwe en oneffen breukoppervlakken te onderzoeken met een optische microscoop.
Bij het observeren van het breukoppervlak onder een metallografische microscoop is de algemeen gebruikte vergroting ongeveer 100 tot 500. Wanneer metallografische analyses worden toegepast om de morfologische kenmerken van breukoppervlakken te bestuderen, is het noodzakelijk om een klemapparaat voor breukspecimens op het microscoopplatform te installeren om willekeurige aanpassing van de kantelbeperking van het breukobservatieoppervlak, zodat het waargenomen deel van de breuk loodrecht staat op de microscopische dimas.
De golvende morfologie van het breukoppervlak maakt het moeilijk om het beeld volledig scherp te stellen onder de metallografische microscoop, wat betekent dat onder de metallografische microscoop alleen heldere beelden van kleinere gebieden kunnen worden verkregen. Om dit nadeel te ondervangen, kan een heel klein deel van het gezichtsveld worden geselecteerd onder een x400 optische microscoopomgeving om poolfoto's te maken, en vervolgens kunnen de gefocuste delen in dezelfde gezichtsveldfoto's worden afgesneden zonder deze foto's te hoeven plakken. in één afbeelding volgens de relatieve posities van elke sectie. Deze methode is behoorlijk omslachtig, maar vanuit het perspectief van uitbreiding van het gebruik van optische microscopen is deze nog steeds haalbaar. Vooral voor eenheden die momenteel niet over elektronenmicroscopie beschikken, heeft het meer praktische betekenis.
Een ander type optische microscoop is een binoculaire stereomicroscoop, die doorgaans een vergroting van xl tot x 100 gebruikt en een sterk gevoel van stereovisie heeft. Het kan worden gecombineerd met fotoapparatuur.
Onlangs heeft Mclachin een optische microscoop ontwikkeld met een grotere scherptediepte, die kan worden gebruikt om de morfologie van microscopische breuken te analyseren en bestuderen.
