Introduktion af anvendelsesområde og billeddannelsesprincip for metallografisk mikroskop
Metallografisk undersøgelse af jernholdige metaller, ikke-jernholdige metaller, pulvermetallurgi, identifikation og vurdering af strukturen efter overfladebehandling af materialer.
Materialevalg: der er en vis overensstemmelse mellem materialers mikrostruktur og egenskaber, så egnede materialer kan vælges.
Tjek: råvaretjek og procestjek.
Prøvekontrol: Metallografisk undersøgelse af halvfabrikata udføres i produktfremstillingsprocessen for at sikre, at produkternes mikrostruktur opfylder forarbejdningskravene i den næste arbejdsprocedure.
Procesevaluering: at bedømme og identificere produktprocessens kvalifikation.
Driftsevaluering: giv grundlag for sikkerhed, pålidelighed og levetid for ibrugtagne dele.
Fejlanalyse: Der er fundet teknologiske og materielle defekter, hvilket giver makro- og mikroanalysegrundlag for analysen af fejlårsager.
Billeddannelsesprincipper for metallografisk mikroskop
1. Lyst synsfelt og mørkt synsfelt
Lyst synsfelt er den mest grundlæggende måde at observere prøver ved hjælp af mikroskop, og det præsenterer en lys baggrund i mikroskopets synsfelt. Dets grundlæggende princip er, at når lyskilden bestråler prøveoverfladen lodret eller næsten lodret gennem objektivlinsen, reflekteres den tilbage til objektivlinsen gennem prøveoverfladen for at få den til at afbilde.
Belysningstilstanden for det mørke felt er forskellig fra den for det lyse felt, idet den præsenterer en mørk baggrund i mikroskopets synsfelt, og belysningstilstanden for det lyse felt er lodret eller lodret indfald, mens belysningstilstanden for det mørke felt er at belyse prøven skråt gennem periferien uden for objektivlinsen, så prøven spreder eller reflekterer det bestrålede lys, og lyset, der spredes eller reflekteres af prøven, vil trænge ind i objektivlinsen for at afbilde prøven. Mørkefeltobservation, du kan tydeligt observere farveløse, fine krystaller eller fine fibre med lysere farver, som ikke er lette at observere i lyst felt.
2. Polariseret lys og interferens
Lys er en elektromagnetisk bølge, og elektromagnetisk bølge er en forskydningsbølge, og kun forskydningsbølger har polarisering. Det er defineret som lys, hvis elektriske vektor vibrerer på en fast måde i forhold til udbredelsesretningen.
Polariseringen af lys kan detekteres ved hjælp af en eksperimentel enhed. Tag to identiske polarisatorer A og B, og før det naturlige lys gennem den første polarisator A først. På dette tidspunkt bliver det naturlige lys også til polariseret lys, men det menneskelige øje kan ikke skelne det, så den anden polarisator B er nødvendig. Ved at fiksere polarisatoren A, placere polarisatoren B i samme vandrette plan som A og dreje polarisatoren B, kan vi konstatere, at intensiteten af transmitteret lys ændres periodisk med rotationen af B, og intensiteten falder gradvist fra maksimum til mørkest for hver 90 grader, og stiger derefter gradvist fra den mørkeste til den lyseste efter at have roteret i 90 grader. Derfor kaldes polarisatoren A en polarisator, og polarisatoren B kaldes en analysator.
Interferens er det fænomen, at to kohærente bølger (lys) er overlejret i interaktionszonen for at øge eller mindske lysintensiteten. Interferensen af lys er hovedsageligt opdelt i dobbeltspalteinterferens og tyndfilminterferens. Dobbeltspalteinterferens er, at lyset, der udsendes af to uafhængige lyskilder, ikke er sammenhængende lys. Enheden med dobbeltspalteinterferens får en lysstråle til at passere gennem den dobbelte spalte og bliver til to sammenhængende lysstråler, som kommunikerer med hinanden på lysskærmen for at danne stabile interferenskanter. I dobbeltspalteinterferenseksperimentet, når afstandsforskellen mellem et punkt på lysskærmen og dobbeltspalten er endda multiple af halv bølgelængde, vises der lyse striber på det punkt; Når afstandsforskellen mellem et punkt på skærmen og den dobbelte spalte er ulige tider af halv bølgelængde, er den mørke rand på det punkt Youngs dobbeltspalteinterferens. Tyndfilmsinterferens refererer til interferensfænomenet forårsaget af to reflekterede lys, efter at en lysstråle er reflekteret af to overflader af den tynde film. Ved tyndfilmsinterferens bestemmes afstandsforskellen mellem reflekteret lys fra for- og bagfladen af filmens tykkelse, så den samme lyse stribe (mørk stribe) i tyndfilmsinterferens bør fremstå, hvor tykkelsen af filmen er ens. Fordi lysbølgens bølgelængde er ekstremt kort, bør den dielektriske film være tynd nok til at observere interferenskanter, når tynde film forstyrrer.
3. Differential interferens kontrast DIC
Metallografisk mikroskop DIC bruger princippet om polariseret lys. Transmission DIC mikroskop har hovedsageligt fire specielle optiske komponenter: polarisator, DIC prisme I, DIC prisme II og polarisator. Polarisatoren er installeret direkte foran kondensatorsystemet for at polarisere lyset lineært. Der er installeret et DIC-prisme i kondensatoren, som kan dekomponere en lysstråle til to stråler (X og Y) med forskellige polarisationsretninger, og de to stråler danner en lille inkluderet vinkel. Kondensatoren justerer de to lysstråler i retningen parallelt med mikroskopets optiske akse. * De første to lysstråler er i samme fase. Efter at have passeret gennem det tilstødende område af prøven, opstår den optiske vejforskel mellem de to lysstråler på grund af prøvens forskellige tykkelse og brydningsindeks. DIC-prisme Ⅱ er installeret i objektivlinsens bageste brændplan, som kombinerer to lysbølger i én stråle. På dette tidspunkt eksisterer polarisationsplanerne (x og y) af de to stråler stadig. Til sidst passerer strålen gennem en polariserende enhed, det vil sige en analysator. Før strålen danner et okular DIC-billede, er analysatoren vinkelret på polarisatoren. Analysatoren kombinerer to lodrette lysbølger til to stråler med samme polariseringsplan, så de interfererer med hinanden. Den optiske vejforskel mellem X- og Y-bølger bestemmer mængden af lystransmission. Når den optiske vejforskel er 0, passerer intet lys gennem analysatoren. Når den optiske vejforskel er lig med halvdelen af bølgelængden, når lyset, der passerer igennem, en stor værdi. Så på den grå baggrund præsenterer prøvestrukturen en lys og mørk forskel. For at få billedets kontrast til at nå en god tilstand, kan den optiske vejforskel ændres ved at justere den lodrette finjustering af DIC prisme II, som kan ændre billedets lysstyrke. Justering af DIC-prisme ⅱ kan få den fine struktur af prøven til at præsentere et positivt eller negativt projektionsbillede, normalt er den ene side lys, og den anden side er mørk, hvilket forårsager den kunstige tredimensionelle følelse af prøven.
