Teknologi analisis patah mikroskop metalografik
1. Kaedah pemerhatian mikroskop metalografi
Prinsip asas mikroskop metalografi yang digunakan dalam sains bahan adalah untuk memerhati keadaan permukaan objek dengan memantulkan cahaya dari permukaan spesimen. Disebabkan oleh perbezaan dalam struktur mikro, struktur kristal, komposisi kimia dan kekasaran permukaan bahan, pantulan cahaya berbeza-beza, mengakibatkan pembentukan lapisan seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3-5.
Resolusi muktamad mikroskop optik dihadkan oleh panjang gelombang cahaya yang boleh dilihat dan secara amnya boleh ditentukan oleh kriteria Payleigh, iaitu d=0.61 λ/(N • A)
Dalam formula: d ialah resolusi;
λ ialah panjang gelombang cahaya yang boleh dilihat
N. A ialah apertur berangka.
Jika penapis hijau digunakan dalam mikroskop metalografi, nilai k boleh lebih kurang sama dengan {{0}}.5 μm, dan untuk apertur berangka yang lebih besar yang dibenarkan dengan N · A sebanyak 1.4, adalah mustahil. untuk membezakan struktur halus yang lebih kecil daripada 0.2 μ m. Disebabkan oleh kelemahan yang wujud pada pembesaran rendah dan kedalaman fokus cetek, sampel mikroskop optik rod split dihadkan kepada permukaan patah rata, manakala permukaan patah keras dengan undulasi besar tidak boleh diperhatikan dan dianalisis menggunakan mikroskop optik.
Dalam analisis kegagalan patah, mikroskop metalografi digunakan terutamanya untuk memerhatikan struktur mikro bahan dan morfologi retakan, yang tergolong dalam skop analisis metalografi dan tidak akan dihuraikan di sini. Apabila memerhati keretakan, ia bukan sahaja perlu untuk memerhati dan menganalisis ciri morfologi, orientasi, sifat, dan permulaan dan penghujung retak itu sendiri, tetapi juga untuk memerhati dan menganalisis keadaan di sekeliling retak dan badan normal, perubahan dalam mikrohardness pada kedua-dua belah retak, taburan kemasukan, dan ciri morfologi oksida atau produk kakisan di dalam retak.
Baru-baru ini, kemajuan baru telah dibuat dalam aplikasi mikroskop optik untuk memerhati cawangan, dengan kemunculan jenis baru mikroskop optik dengan kanta kuali confocal; Selain itu, teknologi replikasi karbon plastik boleh digunakan untuk memerhati morfologi patah di bawah mikroskop optik.
2. Alat optik utama digunakan
Alat yang digunakan dalam teknologi analisis patah mikroskop metalografi terutamanya termasuk instrumen optik seperti mikroskop metalografi dan mikroskop stereo dengan dua kanta.
Oleh kerana kedalaman fokus mikroskop metalografik yang cetek, permukaan patah yang dikaji perlulah agak rata, malah sangat hampir dengan satah. Maksudnya, biasanya tidak mungkin untuk memeriksa permukaan patah yang kasar dan tidak rata menggunakan mikroskop optik.
Apabila memerhati permukaan patah di bawah mikroskop metalografi, pembesaran yang biasa digunakan adalah sekitar 100 hingga 500. Apabila menggunakan analisis metalografi untuk mengkaji ciri-ciri morfologi permukaan patah, adalah perlu untuk memasang alat pengapit spesimen patah pada peringkat mikroskop untuk memastikan sewenang-wenangnya pelarasan kekangan kecondongan permukaan cerapan patah, supaya bahagian patah yang diperhatikan adalah berserenjang dengan paksi pemalapan mikroskopik.
Morfologi permukaan patah yang beralun menyukarkan untuk memfokus sepenuhnya imej di bawah mikroskop metalografi, yang bermaksud bahawa hanya imej jelas kawasan yang lebih kecil boleh diperolehi di bawah mikroskop metalografi. Untuk mengatasi kelemahan ini, kawasan yang sangat kecil dalam bidang pandangan boleh dipilih di bawah persekitaran mikroskop optik x400 untuk mengambil foto kutub, dan kemudian bahagian yang difokuskan dalam bidang pandangan yang sama foto boleh dipotong tanpa perlu menampal foto ini. menjadi satu imej mengikut kedudukan relatif setiap bahagian. Kaedah ini agak rumit, tetapi dari perspektif memperluaskan penggunaan mikroskop optik, ia masih boleh dilaksanakan. Terutama untuk unit yang pada masa ini tidak mempunyai mikroskop elektron, ia mempunyai kepentingan yang lebih praktikal.
Satu lagi jenis mikroskop optik ialah mikroskop stereo binokular, yang biasanya menggunakan pembesaran xl hingga x 100 dan mempunyai deria penglihatan stereo yang kuat. Ia boleh dipasangkan dengan peralatan fotografi.
Baru-baru ini, Mclachin telah membangunkan mikroskop optik dengan kedalaman fokus yang lebih besar, yang boleh digunakan untuk menganalisis dan mengkaji morfologi patah mikroskopik.
