Introducción del campo de aplicación del microscopio metalográfico y el principio de imagen.
Campo de aplicación del microscopio metalográfico.
Examen metalográfico de metales ferrosos, examen metalográfico de metales no ferrosos, examen metalográfico de pulvimetalurgia, identificación y evaluación de tejidos después del tratamiento superficial del material.
Selección de material: existe una cierta correspondencia entre la microestructura y el rendimiento del material, en función de la cual se puede seleccionar el material apropiado.
Control: control de materia prima y control de proceso.
Inspección de muestreo: el proceso de fabricación del producto lleva a cabo una inspección metalográfica de los productos semielaborados para garantizar que la microestructura del producto cumpla con los requisitos de procesamiento del siguiente proceso.
Evaluación del proceso: juzgar e identificar la calificación del proceso del producto.
Evaluación en servicio: proporcionar la base para la confiabilidad, la confiabilidad y la vida útil en servicio de las piezas en servicio.
Análisis de fallas: encuentre defectos de proceso y materiales, a fin de proporcionar una base de análisis macro y micro para el análisis de fallas.
Varios principios de imagen del microscopio metalográfico.
1. Campo claro, campo oscuro
El campo brillante es la forma más básica de observar muestras con un microscopio y presenta un fondo brillante en el campo de visión del microscopio. El principio básico es que cuando la fuente de luz se irradia verticalmente o casi verticalmente a través de la lente del objetivo hacia la superficie de la muestra, la superficie de la muestra la refleja de regreso a la lente del objetivo para formar una imagen.
La diferencia entre el método de iluminación de campo oscuro y el campo brillante es que hay un fondo oscuro en el área del campo del microscopio, y el método de iluminación del campo brillante es de incidencia vertical o vertical, mientras que el método de iluminación del campo oscuro es oblicuo. iluminación alrededor de la lente del objetivo. La muestra, la muestra dispersará o reflejará la luz irradiada, y la luz dispersada o reflejada por la muestra ingresa a la lente del objetivo para obtener una imagen de la muestra. La observación de campo oscuro puede observar claramente cristales pequeños e incoloros o fibras finas de color claro que son difíciles de observar en campo brillante en campo oscuro.
2. Luz polarizada, interferencia
La luz es un tipo de onda electromagnética y la onda electromagnética es un tipo de onda transversal, solo la onda transversal tiene un fenómeno de polarización. Se define como la luz cuyo vector eléctrico vibra de manera fija con respecto a la dirección de propagación.
La polarización de la luz se puede detectar con la ayuda de configuraciones experimentales. Tome dos polarizadores A y B idénticos, deje que la luz natural pase primero a través del primer polarizador A, luego la luz natural también se convierte en luz polarizada, pero se necesita el primer polarizador B porque el ojo humano no puede distinguirlo. Fije el polarizador A, coloque el polarizador B al mismo nivel que A, gire el polarizador B, puede encontrar que la intensidad de la luz transmitida cambia periódicamente con la rotación de B, y la intensidad de la luz cambiará del máximo a 90 grados por turno. Debilite gradualmente al más oscuro, y luego gire 90 grados. La intensidad de la luz aumentará gradualmente del más oscuro al más brillante, por lo que el polarizador A se llama polarizador y el polarizador B se llama analizador.
La interferencia es un fenómeno en el que dos columnas de ondas coherentes (luz) se superponen en el área de interacción para aumentar o disminuir la intensidad de la luz. La interferencia de la luz se divide principalmente en interferencia de doble rendija e interferencia de película delgada. La interferencia de doble rendija significa que la luz emitida por dos fuentes de luz independientes no es luz coherente. El dispositivo de interferencia de doble rendija hace que un haz de luz pase a través de la doble rendija y se convierta en dos haces de luz coherente, que se comunican en la pantalla de luz para formar franjas de interferencia estables. En el experimento de interferencia de doble rendija, cuando la diferencia de trayectoria desde un punto en la pantalla de luz hasta la doble rendija es un múltiplo par de la mitad de la longitud de onda, aparecen franjas brillantes en el punto; cuando la diferencia de trayectoria desde un punto en la pantalla de luz hasta la doble rendija es un múltiplo impar de la mitad de la longitud de onda, la franja oscura en este punto es la interferencia de la doble rendija de Young. La interferencia de película delgada es el fenómeno de interferencia entre dos haces de luz reflejada después de que un haz de luz es reflejado por las dos superficies de la película, lo que se denomina interferencia de película delgada. En la interferencia de película delgada, la diferencia de trayectoria de la luz reflejada desde las superficies delantera y trasera está determinada por el grosor de la película, por lo que la misma franja brillante (franja oscura) debe aparecer en el lugar donde el grosor de la película es igual. interferencia de película delgada. Debido a la longitud de onda extremadamente corta de la luz, cuando interfieren películas delgadas, la película dieléctrica debe ser lo suficientemente delgada como para observar franjas de interferencia.
3. Contraste de interferencia diferencial DIC
El microscopio metalográfico DIC utiliza el principio de la luz polarizada. El microscopio DIC de transmisión tiene principalmente cuatro componentes ópticos especiales: polarizador, prisma DIC I, prisma DIC II y analizador. Los polarizadores se instalan directamente en frente del sistema de condensador para polarizar linealmente la luz. Se instala un prisma DIC en el condensador, y este prisma puede descomponer un haz de luz en dos haces de luz (x e y) con diferentes direcciones de polarización, que forman un pequeño ángulo. El condensador alinea los dos haces de luz paralelos al eje óptico del microscopio. Inicialmente, los dos haces de luz tienen la misma fase. Después de pasar por el área adyacente de la muestra, debido a la diferencia en el grosor y el índice de refracción de la muestra, los dos haces de luz tienen una diferencia de camino óptico. Se instala un prisma DIC II en el plano focal posterior de la lente del objetivo, que combina las dos ondas de luz en una sola. En este momento, todavía existen los planos de polarización (x e y) de los dos haces de luz. Finalmente, el haz pasa por el primer dispositivo polarizador, el analizador. Antes de que el haz forme la imagen DIC del ocular, el analizador está en ángulo recto con la dirección del polarizador. El analizador combina dos haces de luz perpendiculares en dos haces con el mismo plano de polarización, provocando que interfieran. La diferencia de camino óptico entre las ondas x e y determina la cantidad de luz que se transmite. Cuando la diferencia del camino óptico es 0, no pasa luz a través del analizador; cuando la diferencia de camino óptico es igual a la mitad de la longitud de onda, la luz que pasa alcanza el valor máximo. Por tanto, sobre el fondo gris, la estructura del ejemplar presenta una diferencia entre claro y oscuro. Para lograr el mejor contraste de imagen, la diferencia de camino óptico se puede cambiar ajustando el ajuste fino longitudinal del prisma DIC II, que puede cambiar el brillo de la imagen. Ajustar el prisma DIC II puede hacer que la estructura fina de la muestra presente una imagen de proyección positiva o negativa, generalmente un lado es brillante y el otro lado oscuro, lo que provoca el sentido tridimensional artificial de la muestra.
