Johdatus erilaisten metallirakenteiden analysointiin metallografisella mikroskoopilla
Useiden vuosien ajan metallografiatyöntekijät ovat usein havainneet metallografisten näytteiden kiillotettua pintaa mikroskoopilla kuvaillakseen laadullisesti metallimateriaalien mikrorakenteen ominaisuuksia tai arvioineet mikrorakennetta, raekokoa, ei--metallisia sulkeumia ja faasihiukkasia vertaamalla niitä erilaisiin vakiokuviin. Tällä menetelmällä on alhainen tarkkuus ja subjektiivisuus arvioinnissa. Tulosten toistettavuus on myös epätyydyttävä, ja ne kaikki mitataan metallografisen näytteen kiillotetun pinnan kaksiulotteisessa tasossa. Kolmiulotteisessa avaruudessa mittaustulosten ja todellisen kudoskuvauksen välillä on tietty ero. Modernin stereologian syntyminen tarjoaa tieteellisen menetelmän kaksiulotteisten kuvien ekstrapoloimiseksi kolmiulotteiseen avaruuteen, joka voi yhdistää kaksiulotteisella tasolla mitatut tiedot metallimateriaalien todelliseen mikrorakenteen muotoon, kokoon, määrään ja jakautumiseen kolmiulotteisessa avaruudessa. Se voi myös luoda luontaisen suhteen materiaalien mikrorakenteen muodon, koon, määrän ja jakautumisen kolmiulotteisessa avaruudessa ja niiden mekaanisten ominaisuuksien välillä, mikä tarjoaa luotettavaa analyyttistä tietoa materiaalien tieteellistä arviointia varten.
Mikrorakenteen ja ei--metallisten sulkeumien epätasaisen jakautumisen vuoksi metallimateriaaleissa minkään parametrin määrittämistä ei voida määrittää pelkästään tarkkailemalla yhtä tai useampaa näkökenttää ihmissilmällä mikroskoopin alla. Tilastollisia menetelmiä tarvitaan laajamittaisten laskelmien tekemiseen riittävällä määrällä näkökenttiä mittaustulosten luotettavuuden varmistamiseksi. Jos visuaaliseen arviointiin mikroskoopilla käytetään vain ihmissilmää, tarkkuus, konsistenssi ja toistettavuus ovat huonoja ja mittausnopeus hidas. Joitakin ei edes voida suorittaa liiallisen työmäärän vuoksi. Kuvaanalysaattori korvaa ihmisen havainnoinnin ja manuaalisen laskennan kehittyneellä elektronisella optiikalla ja tietokonetekniikalla, jolla voidaan nopeasti ja tarkasti suorittaa tilastollisesti merkittäviä mittauksia ja tietojenkäsittelyä. Sillä on myös korkea tarkkuus, hyvä toistettavuus ja inhimillisten tekijöiden vaikutuksen välttäminen metallografisten arviointien tuloksiin. Se on helppokäyttöinen ja voi tulostaa mittausraportit suoraan. Tällä hetkellä siitä on tullut korvaamaton keino kvantitatiivisessa metallografisessa analyysissä.
Mikroskooppikuvaanalysaattori on tehokas työkalu materiaalien kvantitatiiviseen metallografiseen tutkimukseen ja hyvä apu päivittäiseen metallografiseen tarkastukseen. Sillä voidaan välttää manuaalisen arvioinnin aiheuttamat subjektiiviset virheet ja siten repeytymisilmiö. Vaikka on mahdotonta ja tarpeetonta käyttää kuva-analysaattoria joka kerta päivittäisessä metallografisessa tarkastuksessa, kun tuotteen laadussa on poikkeavuuksia tai metallografisen rakenteen taso on pätevän ja epäpätevän välillä ja vaikeasti erotettavissa, kuva-analysaattoria voidaan käyttää kvantitatiiviseen analyysiin tarkkojen tulosten saamiseksi ja tuotteen laadun varmistamiseksi. Kuva-analysaattorin käyttö metallografisessa analyysissä on laajentanut metallografisen tutkimuksen havainnointikohteita, edistänyt havaintotason paranemista ja on myös erittäin hyödyllinen havaitsemishenkilöstön laadun parantamiseksi.
