Metallografisen mikroskoopin sovellusalueiden selitys
Metallografisen mikroskoopin sovellusalueet
Rautametallien metallografinen tutkimus, ei-rautametallien metallografinen tutkimus, jauhemetallurginen metallografinen tutkimus, kudosten tunnistaminen ja arviointi materiaalin pintakäsittelyn jälkeen.
Materiaalin valinta: Materiaalien mikrorakenteen ja ominaisuuksien välillä on tietty vastaavuus, jonka perusteella voidaan valita sopivat materiaalit.
Todentaminen: Raaka-aineiden tarkastus ja prosessin todentaminen.
Pistetarkastus: Tuotteen valmistusprosessissa tehdään puolivalmiille tuotteille metallografinen tarkastus varmistaakseen, että tuotteen mikrorakenne täyttää seuraavan prosessin prosessointivaatimukset.
Prosessin arviointi: Määritä ja tunnista tuoteprosessien vaatimustenmukaisuus.
Palvelun arvioinnissa: Luo perusta käytössä olevien komponenttien suorituskyvylle, luotettavuudelle ja käyttöikään.
Vika-analyysi: Prosessi- ja materiaalivikojen löytäminen makro- ja mikroanalyysipohjan luomiseksi vikojen syiden analysointiin.
Metallografisen mikroskopian kuvantamisperiaatteet
1. Kirkkaat ja tummat näkökentät
Kirkas näkökenttä on perushavainnointimenetelmä näytteiden havainnointiin mikroskoopin alla, jolloin mikroskoopin näkökenttäalueella on kirkas tausta. Perusperiaate on, että kun valonlähde valaistaan pystysuoraan tai suunnilleen pystysuoraan näytteen pinnalle objektiivin läpi, se heijastuu takaisin objektiiviin kuvan luomiseksi.
Tumman kentän valaistuksen ja kirkkaan kentän valaistuksen välinen ero on siinä, että mikroskoopin näkökenttäalueella on tumma tausta. Kirkkaan kentän valaistusmenetelmänä on pystysuora tai pystysuora tulo, kun taas tumman kentän valaistusmenetelmänä on valaista näyte vinosti objektiivin ulkopuolelta ympäröivältä alueelta. Näyte siroaa tai heijastaa säteilytettyä valoa, ja näytteestä hajallaan oleva tai heijastunut valo menee objektiivin linssiin näytekuvan muodostamiseksi. Pimeän kentän havainnointi mahdollistaa värittömien, pienten kiteiden tai suhteellisen vaaleiden kuitujen selkeän havainnoinnin, joita on vaikea havaita kirkkaassa kentässä.
2. Polarisoitunut valo, häiriöt
Valo on sähkömagneettinen aalto, kun taas sähkömagneettiset aallot ovat poikittaisia aaltoja, ja vain poikittaiset aallot osoittavat polarisaatiota. Se määritellään valoksi, joka värähtelee kiinteästi suhteessa sähkövektorin etenemissuuntaan.
Valon polarisaatioilmiö voidaan havaita kokeellisilla laitteilla. Otetaan kaksi identtistä polarisaattoria A ja B ja viedään luonnonvalo ensimmäisen polarisaattorin A läpi. Tässä vaiheessa myös luonnonvalo muuttuu polarisoiduksi valoksi, mutta koska ihmissilmä ei pysty erottamaan sitä, tarvitaan toinen polarisaattori B. Kiinnitä polarisaattori A, aseta polarisaattori B samalle vaakatasolle kuin A ja käännä polarisaattoria B. Voidaan havaita, että läpäisevän valon intensiteetti muuttuu ajoittain B:n pyöriessä. Valon intensiteetti vähenee vähitellen maksimista tummempaan joka 90 asteen kierros ja kasvaa sitten tummimmasta kirkkaimpaan joka 90 asteen kierto. Siksi polarisaattoria A kutsutaan polarisaattoriksi, kun taas polarisaattoria B kutsutaan polarisaattoriksi.
Häiriöllä tarkoitetaan valon voimakkuuden vahvistumisen tai heikkenemisen ilmiötä, joka johtuu kahden koherentin aallon (valon) superpositiosta vuorovaikutusvyöhykkeellä. Valon häiriöt jaetaan pääasiassa kaksoisrakohäiriöihin ja ohutkalvohäiriöihin. Kaksoisrakohäiriö viittaa epäkoherenttiin valoon, jonka kaksi itsenäistä valonlähdettä säteilevät. Kaksoisraon interferenssilaite saa valonsäteen kulkemaan kaksoisraon läpi ja muuttumaan kahdeksi koherentiksi säteeksi muodostaen vakaat interferenssin reunat valonäytölle. Kaksoisraon interferenssikokeessa, kun valonäytön pisteen ja kaksoisraon välinen etäisyysero on jopa puoliaallonpituuden moninkertainen, tuossa kohdassa näkyy kirkas raita; Kun valonäytön pisteen ja kaksoisraon välinen etäisyysero on puolen aallonpituuden pariton kerrannainen, tumman raidan esiintymistä kyseisessä kohdassa pidetään Youngin kaksoisraon häiriönä. Ohutkalvon interferenssillä tarkoitetaan häiriöilmiötä, jonka aiheuttavat kaksi heijastunutta valonsädettä, jotka muodostuvat ohuen kalvon kahdelta pinnalta heijastuvasta valonsäteestä. Ohutkalvointerferenssissä etu- ja takapinnalta heijastuneen valon välinen reittiero määräytyy kalvon paksuuden mukaan, joten saman kirkkaan raidan (tumma raita) tulisi näkyä paikoissa, joissa kalvon paksuus on yhtä suuri. Valoaaltojen äärimmäisen lyhyen aallonpituuden vuoksi dielektrisen kalvon tulee olla riittävän ohut havaitsemaan häiriöhaaroja ohutkalvointerferenssin aikana.
