Se debe prestar atención a las características de los materiales en la investigación microscópica.
(1) Múltiples escalas de microestructura de material: microscopio Olympus a nivel atómico y molecular, nivel de defecto de cristal como dislocación, nivel de microestructura de grano, nivel de mesoestructura, nivel de macroestructura, etc.;
(2) falta de homogeneidad de la microestructura del material: la microestructura real a menudo tiene falta de homogeneidad en la geometría, falta de homogeneidad en la composición química y falta de homogeneidad en las propiedades microscópicas (como microdureza, potencial electroquímico local), sexo, etc.;
(3) La direccionalidad de la microestructura del material: incluida la anisotropía de la forma del grano, la direccionalidad de la estructura de bajo aumento, la orientación cristalográfica, la direccionalidad de las propiedades macroscópicas del material, etc., que deben analizarse y analizados por separado. representación;
(4) La variabilidad de la microestructura de los materiales: los cambios en la composición química, los factores externos y los cambios de tiempo que provocan transiciones de fase y la evolución de la microestructura pueden provocar cambios en la microestructura de los materiales. Además del análisis cuantitativo, se debe prestar atención a si es necesario estudiar el proceso de transición de fase de estado sólido, la cinética de evolución de la microestructura y el mecanismo de evolución;
(5) Las posibles características fractales de la microestructura del material y las características dependientes de la resolución que pueden existir en observaciones metalográficas específicas: puede hacer que los resultados del análisis cuantitativo de la microestructura dependan en gran medida de la resolución de la imagen. Se debe prestar más atención a esto cuando se realizan análisis cuantitativos de la morfología de los tejidos y se almacenan y procesan archivos de imágenes digitales de microestructuras;
(6) Limitaciones de la investigación no cuantitativa sobre la microestructura de los materiales: aunque la investigación cualitativa sobre la microestructura puede satisfacer las necesidades de la ingeniería de materiales, el análisis y la investigación de la ciencia de los materiales siempre necesitan cuantificar la geometría de la microestructura. Determinación y análisis de errores de los resultados de análisis cuantitativos obtenidos (error aleatorio, error sistemático, error grosero);
(7) Limitaciones de la sección transversal de la microestructura del material o la observación de la proyección, etc. Las observaciones de la erosión profunda de la estructura tridimensional del grafito y la perlita en escamas de hierro fundido han demostrado que tales limitaciones pueden conducir fácilmente a una mala interpretación de las imágenes proyectadas o de la sección transversal. .
Cabe señalar que se deben utilizar diferentes principios y relaciones estereológicos para las imágenes transversales (como la metalografía óptica y las imágenes SEM) y las imágenes de proyección (como las imágenes TEM), y el análisis estereológico de las imágenes de proyección es mucho más difícil[2 ].
Para las limitaciones de (6) y (7), grabado profundo, separación de grano o segunda fase, radiografía, visión estereoscópica, microscopía confocal, microscopía de fuerza atómica, microscopía de iones de campo, micro-CT y tecnologías relacionadas, Reconstrucción de tejido tridimensional la estructura de una serie de imágenes transversales y otros métodos se han utilizado para obtener imágenes directas y observar experimentalmente la microestructura tridimensional de los materiales. Pero la mayoría de ellos solo son adecuados para casos muy especiales, o la carga de trabajo es enorme, o solo pueden obtener imágenes y observar la superficie de la muestra. Entre ellos, la tecnología industrial micro-CT es muy efectiva para la prueba no destructiva de defectos de gran tamaño con diferencias de densidad obvias dentro del material, y puede convertirse en una nueva dirección de investigación y desarrollo, pero la resolución para la observación de la microestructura de materiales queda por ver. Aumentado (actualmente su resolución más alta está en el nivel de micras). Cuando es posible obtener experimentalmente una serie de imágenes metalográficas transversales, las técnicas de reconstrucción 3D y simulación por computadora son muy útiles para la observación directa 3D. Además, la observación directa no siempre significa medición directa. Vale la pena señalar que: en el caso de que no se pueda realizar la visualización tridimensional de la organización del material o no se puedan obtener sus datos de caracterización cuantitativa aunque se haya visualizado, el análisis estereológico puede obtener una medición cuantitativa imparcial de la estructura del tejido tridimensional en un pequeño costo. Por lo tanto, se ha convertido en una herramienta indispensable para el análisis cuantitativo y la caracterización de la microestructura que es digno de promoción.
La continua aparición y mejora de nuevos métodos para adquirir, almacenar y transmitir imágenes de la microestructura de los materiales, así como mejores métodos de procesamiento y análisis de imágenes, el continuo desarrollo y popularización de los principios de estereología y técnicas experimentales, y el rápido desarrollo del hardware informático. y capacidades de software Ambos brindan una oportunidad única para el desarrollo y la aplicación de la morfología de la microestructura del material desde la caracterización cualitativa hasta la caracterización cuantitativa, desde la observación bidimensional hasta la prueba de información de formas geométricas tridimensionales. El alto grado de automatización de los métodos experimentales y la fácil adquisición de una gran cantidad de datos cuantitativos de la microestructura también han dado lugar a más posibilidades de mal uso o uso innecesario de algunos métodos experimentales avanzados de análisis de imágenes, que no pueden dejar de ser muy valorados.
