Deskripsi penggunaan mikroskop metalografi dan proses pencitraan
Bidang aplikasi mikroskop metalografi
Pemeriksaan metalografi logam besi, pemeriksaan metalografi logam non-ferro, pemeriksaan metalografi metalurgi serbuk, identifikasi dan evaluasi jaringan setelah perawatan permukaan material.
Pemilihan material: Ada korespondensi tertentu antara struktur mikro dan kinerja material, berdasarkan mana material yang sesuai dapat dipilih.
Periksa: pemeriksaan bahan baku dan pemeriksaan proses.
Inspeksi pengambilan sampel: Proses pembuatan produk melakukan inspeksi metalografi pada produk setengah jadi untuk memastikan bahwa struktur mikro produk memenuhi persyaratan pemrosesan dari proses selanjutnya.
Evaluasi proses: Menilai dan mengidentifikasi kualifikasi proses produk.
Evaluasi dalam layanan: Memberikan dasar untuk keandalan, keandalan, dan masa pakai suku cadang dalam layanan.
Analisis kegagalan: temukan cacat proses dan material, sehingga dapat memberikan dasar analisis makro dan mikro untuk analisis kegagalan.
Berbagai prinsip pencitraan mikroskop metalografi
1. Medan terang, medan gelap
Medan terang adalah cara paling dasar untuk mengamati sampel dengan mikroskop, dan menghadirkan latar belakang terang di bidang pandang mikroskop. Prinsip dasarnya adalah ketika sumber cahaya disinari secara vertikal atau hampir vertikal melalui lensa objektif ke permukaan sampel, cahaya tersebut dipantulkan kembali ke lensa objektif oleh permukaan sampel untuk membuat gambar.
Perbedaan antara metode iluminasi medan gelap dan medan terang adalah adanya latar belakang gelap pada bidang bidang mikroskop, dan metode iluminasi medan terang adalah kejadian vertikal atau vertikal, sedangkan metode iluminasi medan gelap melalui oblik. iluminasi di sekitar lensa objektif. Sampel, sampel akan menyebarkan atau memantulkan cahaya yang dipancarkan, dan cahaya yang dihamburkan atau dipantulkan oleh sampel masuk ke lensa objektif untuk mencitrakan sampel. Pengamatan medan gelap dapat dengan jelas mengamati kristal tidak berwarna dan kecil atau serat halus berwarna terang yang sulit diamati di medan terang di medan gelap.
2. Cahaya terpolarisasi, interferensi
Cahaya adalah sejenis gelombang elektromagnetik, dan gelombang elektromagnetik adalah sejenis gelombang transversal, hanya gelombang transversal yang memiliki fenomena polarisasi. Ini didefinisikan sebagai cahaya yang vektor listriknya bergetar secara tetap sehubungan dengan arah rambat.
Polarisasi cahaya dapat dideteksi dengan bantuan pengaturan eksperimental. Ambil dua polarizer identik A dan B, biarkan cahaya alami melewati polarizer A pertama terlebih dahulu, saat ini cahaya alami juga menjadi cahaya terpolarisasi, tetapi polarizer B kedua diperlukan karena mata manusia tidak dapat membedakannya. Perbaiki polarizer A, letakkan polarizer B pada tingkat yang sama dengan A, putar polarizer B, dan Anda dapat menemukan bahwa intensitas cahaya yang ditransmisikan berubah secara berkala dengan rotasi B, dan intensitas cahaya secara bertahap akan berubah dari maksimum ke maksimum setiap rotasi 90 derajat. Melemah ke yang paling gelap, dan kemudian berubah 90 derajat, intensitas cahaya secara bertahap akan meningkat dari yang paling gelap ke yang paling terang, sehingga polarisator A disebut polarisator, dan polarisator B disebut analisis.
Interferensi adalah fenomena di mana dua kolom gelombang koheren (cahaya) ditumpangkan di area interaksi untuk menambah atau mengurangi intensitas cahaya. Interferensi cahaya terutama dibagi menjadi interferensi celah ganda dan interferensi film tipis. Interferensi celah ganda berarti bahwa cahaya yang dipancarkan oleh dua sumber cahaya independen bukanlah cahaya yang koheren. Perangkat interferensi celah ganda membuat satu berkas cahaya melewati celah ganda dan menjadi dua berkas cahaya koheren, yang berkomunikasi pada layar cahaya untuk membentuk pinggiran interferensi yang stabil. Dalam eksperimen interferensi celah ganda, ketika beda lintasan dari suatu titik pada layar cahaya ke celah ganda merupakan kelipatan genap dari setengah panjang gelombang, pinggiran terang muncul pada titik tersebut; ketika perbedaan jalur dari titik pada layar terang ke celah ganda adalah kelipatan ganjil dari setengah panjang gelombang , pinggiran gelap pada titik ini adalah interferensi celah ganda Young. Interferensi film tipis adalah fenomena interferensi antara dua berkas cahaya yang dipantulkan setelah seberkas cahaya dipantulkan oleh dua permukaan film, yang disebut interferensi film tipis. Dalam interferensi film tipis, perbedaan jalur cahaya yang dipantulkan dari permukaan depan dan belakang ditentukan oleh ketebalan film, sehingga pinggiran terang yang sama (pinggiran gelap) akan muncul di tempat di mana ketebalan film sama. interferensi film tipis. Karena panjang gelombang cahaya yang sangat pendek, ketika film tipis mengganggu, film dielektrik harus cukup tipis untuk mengamati pinggiran interferensi.
3. DIC kontras interferensi diferensial
Mikroskop metalografi DIC menggunakan prinsip cahaya terpolarisasi. Mikroskop DIC transmisi terutama memiliki empat komponen optik khusus: polarizer, DIC prism I, DIC prism II dan analyzer. Polarizer dipasang langsung di depan sistem kondensor untuk mempolarisasi cahaya secara linier. Prisma DIC dipasang di kondensor, dan prisma ini dapat menguraikan seberkas cahaya menjadi dua berkas cahaya (x dan y) dengan arah polarisasi berbeda, yang membentuk sudut kecil. Kondensor menyelaraskan dua berkas cahaya sejajar dengan sumbu optik mikroskop. Awalnya, fase kedua berkas cahaya itu konsisten. Setelah melewati area spesimen yang berdekatan, karena perbedaan ketebalan dan indeks bias spesimen, kedua berkas cahaya memiliki perbedaan jalur optik. Prisma DIC II dipasang di bidang fokus belakang lensa objektif, yang menggabungkan dua gelombang cahaya menjadi satu. Saat ini, bidang polarisasi (x dan y) dari dua berkas cahaya masih ada. Akhirnya sinar melewati perangkat polarisasi pertama, penganalisa. Sebelum sinar membentuk gambar DIC eyepiece, penganalisa berada pada sudut kanan ke arah polarisator. Penganalisis menggabungkan dua berkas cahaya tegak lurus menjadi dua berkas dengan bidang polarisasi yang sama, menyebabkan keduanya saling mengganggu. Perbedaan jalur optik antara gelombang x dan y menentukan seberapa banyak cahaya yang ditransmisikan. Saat perbedaan jalur optik adalah 0, tidak ada cahaya yang melewati penganalisis; ketika perbedaan jalur optik sama dengan setengah panjang gelombang, cahaya yang melewati mencapai nilai maksimum. Oleh karena itu, pada latar belakang abu-abu, struktur spesimen menunjukkan perbedaan antara terang dan gelap. Untuk mendapatkan kontras gambar terbaik, perbedaan jalur optik dapat diubah dengan menyesuaikan fine-tuning longitudinal DIC prism II, yang dapat mengubah kecerahan gambar. Menyesuaikan prisma DIC II dapat membuat struktur halus spesimen menghadirkan gambar proyeksi positif atau negatif, biasanya satu sisi cerah dan sisi lainnya gelap, yang menyebabkan indera tiga dimensi buatan pada spesimen.
