Tecnología de análisis de fracturas por microscopio metalográfico.
1. Método de observación del microscopio metalográfico.
El principio básico de un microscopio metalográfico utilizado en la ciencia de materiales es observar el estado de la superficie de un objeto reflejando la luz desde la superficie de la muestra. Debido a las diferencias en la microestructura, la estructura cristalina, la composición química y la rugosidad de la superficie del material, el reflejo de la luz varía, lo que da como resultado la formación de un revestimiento como se muestra en las Figuras 3-5.
La resolución máxima de un microscopio óptico está limitada por la longitud de onda de la luz visible y generalmente puede determinarse mediante el criterio de Payleigh, que es d=0.61 λ/(N • A)
En la fórmula: d es la resolución;
λ es la longitud de onda de la luz visible
N. A es la apertura numérica.
Si se utiliza un filtro verde en un microscopio metalográfico, el valor k puede ser aproximadamente igual a {{0}}.5 μ m, y para aperturas numéricas permitidas más grandes con un N · A de 1,4, es imposible para distinguir estructuras finas de menos de 0,2 μ m. Debido a los inconvenientes inherentes del bajo aumento y la poca profundidad focal, las muestras de los microscopios ópticos de varilla dividida se limitan a superficies de fractura planas, mientras que las superficies de fractura resistentes con grandes ondulaciones no se pueden observar ni analizar utilizando microscopios ópticos.
En el análisis de falla de fractura, la microscopía metalográfica se utiliza principalmente para observar la microestructura de los materiales y la morfología de las grietas, que pertenecen al alcance del análisis metalográfico y no se detallarán aquí. Al observar grietas, no sólo es necesario observar y analizar las características morfológicas, la orientación, las propiedades y el comienzo y el final de la grieta en sí, sino también observar y analizar la situación alrededor de la grieta y el cuerpo normal, los cambios en microdureza en ambos lados de la grieta, la distribución de inclusiones y las características morfológicas de los óxidos o productos de corrosión dentro de la grieta.
Recientemente se han producido nuevos avances en la aplicación de la microscopía óptica a la observación de ramas, con la aparición de nuevos tipos de microscopios ópticos con lentes confocales pan; Además, la tecnología de replicación de carbono plástico se puede utilizar para observar la morfología de la fractura bajo microscopía óptica.
2. Principales instrumentos ópticos aplicados.
Las herramientas utilizadas en la tecnología de análisis de fracturas con microscopio metalográfico incluyen principalmente instrumentos ópticos como el microscopio metalográfico y el microscopio estereoscópico con lentes duales.
Debido a la poca profundidad de enfoque del microscopio metalográfico, se requiere que la superficie de fractura estudiada sea bastante plana, incluso muy cercana a un plano. Es decir, normalmente no es posible examinar superficies de fractura rugosas y desiguales utilizando un microscopio óptico.
Cuando se observa la superficie de la fractura bajo un microscopio metalográfico, el aumento comúnmente utilizado es de alrededor de 100 a 500. Cuando se aplica el análisis metalográfico para estudiar las características morfológicas de las superficies de la fractura, es necesario instalar un dispositivo de sujeción de la muestra de fractura en la platina del microscopio para garantizar una precisión arbitraria. ajuste de la restricción de inclinación de la superficie de observación de la fractura, de modo que la parte observada de la fractura sea perpendicular al eje de atenuación microscópico.
La morfología ondulante de la superficie de la fractura dificulta enfocar completamente la imagen bajo el microscopio metalográfico, lo que significa que solo se pueden obtener imágenes claras de áreas más pequeñas bajo el microscopio metalográfico. Para superar este inconveniente, se puede seleccionar un área muy pequeña del campo de visión bajo un entorno de microscopio óptico x400 para tomar fotografías polares, y luego las partes enfocadas en estas mismas fotografías del campo de visión se pueden cortar sin tener que pegar estas fotografías. en una imagen según las posiciones relativas de cada sección. Este método es bastante engorroso, pero desde la perspectiva de ampliar el uso de microscopios ópticos, todavía es factible. Especialmente para unidades que actualmente no cuentan con microscopía electrónica, tiene una importancia más práctica.
Otro tipo de microscopio óptico es el microscopio estereoscópico binocular, que normalmente utiliza un aumento de xl a x 100 y tiene un fuerte sentido de visión estereoscópica. Se puede combinar con equipo fotográfico.
Recientemente, Mclachin ha desarrollado un microscopio óptico con mayor profundidad de foco, que puede utilizarse para analizar y estudiar la morfología de fracturas microscópicas.
