Eri metallien mikrorakenneanalyysi metallurgisen mikroskopian avulla
Metallografian ammattilaiset ovat monen vuoden ajan laadullisesti karakterisoineet metallimateriaalien mikrorakenteen piirteitä tarkkailemalla kiillotettuja metallografisia näytteitä mikroskoopilla. He arvioivat myös mikrorakennetta, raekokoa, ei-metallisia sulkeumia ja faasihiukkasia verrattuna erilaisiin standardikaavioihin. Tällä menetelmällä on alhainen tarkkuus ja se on erittäin subjektiivinen arvioinnissa; näin ollen tulosten toistettavuus on epätyydyttävä. Lisäksi kaikki mittaukset tehdään metallografisten näytteiden kaksiulotteiselle kiillotetulle pinnalle, joten mitatut tiedot eroavat jossain määrin todellisesta kolmiulotteisesta mikrorakenteesta.
Modernin stereologian syntyminen tarjoaa tieteellisen lähestymistavan kolmiulotteisten rakenteiden ekstrapoloimiseksi kaksiulotteisista kuvista. Se korreloi 2D-tasolla mitatun tiedon metallimateriaalien kolmiulotteisen mikrorakenteen teoreettisen morfologian, koon, määrän ja jakautumisen kanssa. Se luo myös luontaisen suhteen 3D-rakenteellisten ominaisuuksien ja materiaalien mekaanisten ominaisuuksien välille ja tarjoaa luotettavaa analyyttistä dataa tieteellistä materiaalin arviointia varten.
Koska metallimateriaaleissa olevat mikrorakenteet ja ei-metalliset sulkeumat ovat jakautuneet epätasaisesti, minkään parametrin määrittäminen ei voi perustua pelkästään yhden tai useamman näkökentän ihmisen havainnointiin mikroskoopilla. Mittauksen luotettavuuden varmistamiseksi tarvitaan tilastolaskelmia riittävän monen kentän osalta. Pelkästään ihmissilmän visuaalinen arviointi kärsii huonosta tarkkuudesta, johdonmukaisuudesta ja toistettavuudesta, kun taas havaitsemisnopeus on erittäin hidasta. Joissakin tapauksissa työtaakka on liian raskas arvioinnin suorittamiseksi manuaalisesti.
Kuva-analysaattorit korvaavat ihmisen visuaalisen havainnoinnin ja manuaalisen laskennan kehittyneellä elektroni-optisella ja tietokonetekniikalla. Ne pystyvät suorittamaan nopeasti ja tarkasti tilastollisesti merkittäviä mittauksia ja tietojenkäsittelyä korkean tarkkuuden ja erinomaisen toistettavuuden ansiosta. Ne eliminoivat ihmisen puuttumisen metallografiseen arviointiin, ovat yksinkertaisia käyttää ja tukevat testiraporttien suoratulostusta. Nykyään kuva-analysaattoreista on tullut korvaamaton apuväline kvantitatiivisessa metallografisessa analyysissä.
Mikroskoopin kuva-analysaattori toimii tehokkaana välineenä kvantitatiivisessa metallografisessa tutkimuksessa ja rutiininomaisessa metallografisessa tarkastuksessa. Se välttää manuaalisen arvioinnin aiheuttamat subjektiiviset virheet ja estää siten arviointikiistat. Vaikka on tarpeetonta käyttää kuva-analysaattoria jokaisessa rutiinitarkastuksessa, se on välttämätöntä, kun tuotteen laadussa ilmenee poikkeavuuksia tai kun metallografinen laatu on hyväksytyn ja kelpaamattoman rajalla. Kvantitatiivinen analyysi kuva-analysaattorilla tuottaa tarkat tulokset ja varmistaa tuotteiden laadun. Kuva-analysaattoreiden käyttö laajentaa tarkastuskohteita, parantaa yleisiä testausstandardeja ja auttaa parantamaan tarkastushenkilöstön ammattitaitoa.
