Tehnologija analize loma metalografskog mikroskopa
1. Metoda posmatranja metalografskog mikroskopa
Osnovni princip metalografskog mikroskopa koji se koristi u nauci o materijalima je posmatranje površinskog stanja objekta reflektujući svetlost sa površine uzorka. Zbog razlika u mikrostrukturi, kristalnoj strukturi, hemijskom sastavu i hrapavosti površine materijala, refleksija svjetlosti varira, što rezultira formiranjem obloge kao što je prikazano na slikama 3-5.
Konačna rezolucija optičkog mikroskopa ograničena je talasnom dužinom vidljive svjetlosti i općenito se može odrediti Payleighovim kriterijem, koji je d=0.61 λ/(N • A)
U formuli: d je rezolucija;
λ je talasna dužina vidljive svjetlosti
N. A je numerički otvor.
Ako se u metalografskom mikroskopu koristi zeleni filter, vrijednost k može biti približno jednaka {{0}}.5 μm, a za veće dozvoljene numeričke aperture sa N · A od 1,4, to je nemoguće za razlikovanje finih struktura manjih od 0,2 μm. Zbog inherentnih nedostataka malog povećanja i male dubine žarišta, uzorci optičkih mikroskopa s podijeljenim štapovima ograničeni su na ravne površine loma, dok se čvrste površine loma s velikim valovima ne mogu promatrati i analizirati pomoću optičkih mikroskopa.
U analizi loma metalografska mikroskopija se uglavnom koristi za uočavanje mikrostrukture materijala i morfologije pukotina, koje spadaju u obim metalografske analize i ovdje se neće elaborirati. Prilikom posmatranja pukotine potrebno je posmatrati i analizirati samo morfološke karakteristike, orijentaciju, svojstva, početak i kraj same pukotine, već i posmatrati i analizirati stanje oko pukotine i normalnog tijela, promjene u mikrotvrdoća na obje strane pukotine, raspodjela inkluzija i morfološke karakteristike oksida ili produkata korozije unutar pukotine.
Nedavno je napravljen novi napredak u primeni optičke mikroskopije za posmatranje grana, sa pojavom novih tipova optičkih mikroskopa sa konfokalnim pan sočivima; Dodatno, tehnologija replikacije plastičnog ugljika može se koristiti za promatranje morfologije loma pod optičkom mikroskopijom.
2. Primijenjeni glavni optički instrumenti
Alati koji se koriste u tehnologiji analize loma metalografskog mikroskopa uglavnom uključuju optičke instrumente kao što su metalografski mikroskop i stereo mikroskop sa dvostrukim sočivima.
Zbog male dubine fokusa metalografskog mikroskopa, potrebno je da proučavana površina loma bude prilično ravna, čak i vrlo blizu ravni. To jest, obično nije moguće pregledati grube i neravne površine loma pomoću optičkog mikroskopa.
Prilikom posmatranja površine loma pod metalografskim mikroskopom, obično se koristi uvećanje od oko 100 do 500. Prilikom primjene metalografske analize za proučavanje morfoloških karakteristika površina loma, potrebno je ugraditi uređaj za stezanje uzorka loma na stepen mikroskopa kako bi se osiguralo proizvoljno podešavanje ograničenja nagiba površine za posmatranje loma, tako da posmatrani deo loma bude okomit na mikroskopsku os zatamnjenja.
Valovita morfologija površine loma otežava potpuno fokusiranje slike pod metalografskim mikroskopom, što znači da se pod metalografskim mikroskopom mogu dobiti samo jasne slike manjih područja. Da bi se prevazišao ovaj nedostatak, vrlo mala površina vidnog polja može se odabrati u okruženju optičkog mikroskopa x400 za snimanje polarnih fotografija, a zatim se fokusirani dijelovi u tim istim fotografijama vidnog polja mogu odrezati bez potrebe za lijepljenjem ovih fotografija u jednu sliku prema relativnim pozicijama svakog dijela. Ova metoda je prilično glomazna, ali iz perspektive proširenja upotrebe optičkih mikroskopa, još uvijek je izvodljiva. Posebno za jedinice koje trenutno nemaju elektronsku mikroskopiju, to ima više praktični značaj.
Drugi tip optičkog mikroskopa je binokularni stereo mikroskop, koji obično koristi uvećanje od xl do x 100 i ima jak osjećaj za stereo vid. Može se upariti sa fotografskom opremom.
Nedavno je Mclachin razvio optički mikroskop sa većom dubinom fokusa, koji se može koristiti za analizu i proučavanje morfologije mikroskopskih fraktura.
