Upoznavanje oblasti primene i principa snimanja metalografskog mikroskopa
Metalografsko ispitivanje crnih metala, obojenih metala, metalurgija praha, identifikacija i evaluacija strukture nakon površinske obrade materijala.
Izbor materijala: postoji određena podudarnost između mikrostrukture i svojstava materijala, tako da se mogu odabrati odgovarajući materijali.
Provjera: provjera sirovina i provjera procesa.
Kontrola uzorkovanja: metalografsko ispitivanje poluproizvoda vrši se u procesu proizvodnje proizvoda kako bi se osiguralo da mikrostruktura proizvoda ispunjava zahtjeve obrade sljedećeg radnog postupka.
Procjena procesa: prosuditi i identificirati kvalifikaciju procesa proizvoda.
Evaluacija u radu: pruža osnovu za sigurnost, pouzdanost i vijek trajanja dijelova u radu.
Analiza kvarova: pronalaze se tehnološki i materijalni nedostaci, čime se obezbjeđuje osnova makro i mikro analize za analizu razloga kvara.
Principi snimanja metalografskog mikroskopa
1. Svijetlo vidno polje i tamno vidno polje
Svetlo vidno polje je najosnovniji način posmatranja uzoraka mikroskopom i predstavlja svetlu pozadinu u vidnom polju mikroskopa. Njegov osnovni princip je da kada izvor svjetlosti ozrači površinu uzorka okomito ili skoro okomito kroz sočivo objektiva, on se reflektira natrag do sočiva objektiva kroz površinu uzorka kako bi se stvorila slika.
Način osvjetljenja tamnog polja razlikuje se od svijetlog polja po tome što predstavlja tamnu pozadinu u vidnom polju mikroskopa, a način osvjetljenja svijetlog polja je vertikalni ili vertikalni upad, dok je način osvjetljenja tamnog polja za osvijetliti uzorak ukoso kroz periferiju izvan sočiva objektiva, tako da će uzorak raspršiti ili reflektirati ozračenu svjetlost, a svjetlost koja se rasprši ili reflektira od uzorka će ući u sočivo objektiva kako bi snimila uzorak. Posmatranjem tamnog polja, možete jasno uočiti bezbojne, fine kristale ili fina vlakna sa svjetlijim bojama koje nije lako uočiti u svijetlom polju.
2. Polarizovano svetlo i smetnje
Svjetlost je elektromagnetski val, a elektromagnetski val je posmični val, a samo posmični valovi imaju polarizaciju. Definira se kao svjetlost čiji električni vektor vibrira na fiksan način u odnosu na smjer širenja.
Polarizacija svjetlosti može se detektirati pomoću eksperimentalnog uređaja. Uzmite dva identična polarizatora A i B i prvo prođite prirodno svjetlo kroz prvi polarizator A. U ovom trenutku i prirodna svjetlost postaje polarizirana svjetlost, ali je ljudsko oko ne može razlikovati, pa je potreban drugi polarizator B. Fiksiranjem polarizatora A, postavljanjem polarizatora B u istu horizontalnu ravan kao i A, i rotiranjem polarizatora B, možemo otkriti da se intenzitet propuštene svjetlosti periodično mijenja s rotacijom B, a intenzitet postepeno opada od maksimuma do najtamniji svakih 90 stepeni, a zatim se postepeno povećava od najtamnijeg ka najsvetlijem nakon rotacije za 90 stepeni. Stoga se polarizator A naziva polarizator, a polarizator B se naziva analizator.
Interferencija je fenomen da se dva koherentna talasa (svjetlo) nadograđuju u zoni interakcije kako bi se povećao ili smanjio intenzitet svjetlosti. Interferencija svjetlosti se uglavnom dijeli na interferenciju dvostrukog proreza i interferenciju tankog filma. Interferencija dvostrukog proreza je da svjetlost koju emituju dva nezavisna izvora svjetlosti nije koherentna svjetlost. Uređaj za interferenciju sa dvostrukim prorezom čini da snop svjetlosti prođe kroz dvostruki prorez i postane dva koherentna svjetlosna snopa, koji međusobno komuniciraju na svjetlosnom ekranu i formiraju stabilne interferenčne rubove. U eksperimentu interferencije sa dvostrukim prorezom, kada je razlika udaljenosti između tačke na svetlosnom ekranu i dvostrukog proreza čak višestruka od polovine talasne dužine, na toj tački se pojavljuju svetle pruge; Kada je razlika udaljenosti između tačke na ekranu i dvostrukog proreza neparna vremena od pola valne dužine, tamna ivica u toj tački je Youngova interferencija dvostrukog proreza. Interferencija tankog filma odnosi se na fenomen interferencije uzrokovan dvama reflektiranim svjetlima nakon što se snop svjetlosti reflektira od dvije površine tankog filma. Kod interferencije tankog filma razlika udaljenosti reflektirane svjetlosti od prednje i stražnje površine određena je debljinom filma, pa bi se ista svijetla pruga (tamna pruga) kod interferencije tankog filma trebala pojaviti tamo gdje je debljina filma jednaka. Budući da je valna dužina svjetlosnog vala izuzetno kratka, dielektrični film bi trebao biti dovoljno tanak da uoči interferencijske rubove kada se tanki filmovi interferiraju.
3. Diferencijalni kontrast interferencije DIC
Metalografski mikroskop DIC koristi princip polarizovane svetlosti. Transmisioni DIC mikroskop uglavnom ima četiri posebne optičke komponente: polarizator, DIC prizma I, DIC prizma II i polarizator. Polarizator se postavlja direktno ispred kondenzatorskog sistema kako bi linearno polarizirao svjetlost. U kondenzator je ugrađena DIC prizma koja može razložiti snop svjetlosti na dva snopa (X i Y) s različitim smjerovima polarizacije, a dva snopa formiraju mali uključeni ugao. Kondenzator podešava dva snopa svjetlosti u smjeru paralelnom optičkoj osi mikroskopa. * Prva dva snopa svjetlosti su u istoj fazi. Nakon prolaska kroz susjedno područje uzorka, dolazi do razlike optičke putanje između dva snopa svjetlosti zbog različite debljine i indeksa prelamanja uzorka. DIC prizma Ⅱ je instalirana na zadnjoj fokalnoj ravni objektiva, koja kombinuje dva svetlosna talasa u jedan snop. U ovom trenutku, ravni polarizacije (x i y) dva snopa i dalje postoje. Konačno, snop prolazi kroz polarizacijski uređaj, odnosno analizator. Prije nego što snop formira DIC sliku okulara, analizator je pod pravim uglom u odnosu na polarizator. Analizator kombinuje dva vertikalna svetlosna talasa u dva snopa sa istom ravninom polarizacije, tako da interferiraju jedan sa drugim. Razlika optičkog puta između X i Y talasa određuje količinu prenosa svetlosti. Kada je razlika optičkog puta 0, svjetlost ne prolazi kroz analizator; Kada je razlika optičkog puta jednaka polovini talasne dužine, svetlost koja prolazi kroz njega dostiže veliku vrednost. Dakle, na sivoj pozadini struktura uzorka predstavlja svijetlu i tamnu razliku. Kako bi kontrast slike postigao dobro stanje, razlika optičke putanje se može promijeniti podešavanjem vertikalnog finog podešavanja DIC prizme II, koja može promijeniti svjetlinu slike. Podešavanje DIC prizme ⅱ može učiniti da fina struktura uzorka predstavlja pozitivnu ili negativnu projekcijsku sliku, obično je jedna strana svijetla, a druga tamna, što uzrokuje umjetni trodimenzionalni osjećaj uzorka.
