Pengenalan bidang aplikasi dan prinsip pencitraan mikroskop metalografi
Pemeriksaan metalografi logam besi, logam nonferrous, metalurgi serbuk, identifikasi dan evaluasi struktur setelah perawatan permukaan bahan.
Pemilihan material: terdapat kesesuaian tertentu antara struktur mikro dan sifat material, sehingga material yang sesuai dapat dipilih.
Pemeriksaan: pemeriksaan bahan baku dan pemeriksaan proses.
Inspeksi pengambilan sampel: pemeriksaan metalografi produk setengah jadi dilakukan dalam proses pembuatan produk untuk memastikan bahwa struktur mikro produk memenuhi persyaratan pemrosesan pada prosedur kerja selanjutnya.
Evaluasi proses: untuk menilai dan mengidentifikasi kualifikasi proses produk.
Evaluasi dalam servis: memberikan dasar untuk keselamatan, keandalan, dan masa pakai suku cadang dalam servis.
Analisis kegagalan: ditemukan cacat teknologi dan material, sehingga memberikan dasar analisis makro dan mikro untuk analisis alasan kegagalan.
Prinsip pencitraan mikroskop metalografi
1. Bidang pandang terang dan bidang pandang gelap
Bidang pandang 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 menyinari permukaan sampel secara vertikal atau hampir vertikal melalui lensa objektif, maka cahaya tersebut dipantulkan kembali ke lensa objektif melalui permukaan sampel untuk menjadikannya gambar.
Modus iluminasi bidang gelap berbeda dengan bidang terang karena menghadirkan latar belakang gelap pada bidang pandang mikroskop, dan modus iluminasi bidang terang adalah kejadian vertikal atau vertikal, sedangkan modus iluminasi bidang gelap adalah untuk menyinari sampel secara miring melalui pinggiran di luar lensa objektif, sehingga sampel akan menghamburkan atau memantulkan cahaya yang disinari, dan cahaya yang dihamburkan atau dipantulkan sampel akan masuk ke lensa objektif untuk mencitrakan sampel. Pengamatan lapangan gelap, Anda dapat dengan jelas mengamati kristal halus atau serat halus tidak berwarna dengan warna lebih terang yang tidak mudah diamati di lapangan terang.
2. Cahaya dan interferensi terpolarisasi
Cahaya adalah gelombang elektromagnetik, dan gelombang elektromagnetik adalah gelombang geser, dan hanya gelombang geser yang memiliki polarisasi. Ini didefinisikan sebagai cahaya yang vektor listriknya bergetar secara tetap terhadap arah rambatnya.
Polarisasi cahaya dapat dideteksi melalui perangkat eksperimental. Ambil dua polarizer A dan B yang identik, dan lewati cahaya alami melalui polarizer A pertama terlebih dahulu. Pada saat ini cahaya alami juga menjadi cahaya terpolarisasi, namun mata manusia tidak dapat membedakannya, sehingga diperlukan polarizer B yang kedua. Dengan memasang polarizer A, menempatkan polarizer B pada bidang horizontal yang sama dengan A, dan memutar polarizer B, kita dapat menemukan bahwa intensitas cahaya yang ditransmisikan berubah secara berkala seiring dengan perputaran B, dan intensitasnya secara bertahap menurun dari maksimum ke maksimum. paling gelap setiap 90 derajat, dan kemudian secara bertahap meningkat dari yang paling gelap ke paling terang setelah diputar 90 derajat. Oleh karena itu, polarizer A disebut polarizer dan polarizer B disebut analisa.
Interferensi adalah fenomena dua gelombang koheren (cahaya) yang ditumpangkan pada zona interaksi untuk menambah atau mengurangi intensitas cahaya. Interferensi cahaya terutama dibagi menjadi interferensi celah ganda dan interferensi film tipis. Interferensi celah ganda adalah cahaya yang dipancarkan oleh dua sumber cahaya independen bukan merupakan cahaya koheren. Perangkat interferensi celah ganda membuat seberkas cahaya melewati celah ganda dan menjadi dua berkas cahaya koheren, yang berkomunikasi satu sama lain pada layar cahaya untuk membentuk pinggiran interferensi yang stabil. Dalam percobaan interferensi celah ganda, ketika perbedaan jarak antara suatu titik pada layar cahaya dan celah ganda adalah kelipatan setengah panjang gelombang, garis-garis terang akan muncul pada titik tersebut; Jika perbedaan jarak antara suatu titik pada layar dan celah ganda adalah kali ganjil dari setengah panjang gelombang, maka pinggiran gelap pada titik tersebut adalah interferensi celah ganda Young. Interferensi film tipis mengacu pada fenomena interferensi yang disebabkan oleh dua cahaya yang dipantulkan setelah seberkas cahaya dipantulkan oleh dua permukaan film tipis. Pada interferensi film tipis, perbedaan jarak pantulan cahaya dari permukaan depan dan belakang ditentukan oleh ketebalan film, sehingga garis terang yang sama (garis gelap) pada interferensi film tipis akan muncul jika ketebalan film sama. Karena panjang gelombang gelombang cahaya sangat pendek, film dielektrik harus cukup tipis untuk mengamati pinggiran interferensi ketika film tipis berinterferensi.
3. Interferensi diferensial kontras DIC
Mikroskop metalografi DIC menggunakan prinsip cahaya terpolarisasi. Mikroskop DIC transmisi terutama memiliki empat komponen optik khusus: polarizer, DIC prisma I, DIC prisma II dan polarizer. Polarizer dipasang langsung di depan sistem kondensor untuk mempolarisasi cahaya secara linier. Sebuah prisma DIC dipasang di kondensor, yang dapat menguraikan seberkas cahaya menjadi dua berkas (X dan Y) dengan arah polarisasi berbeda, dan kedua berkas tersebut membentuk sudut kecil yang disertakan. Kondensor mengatur dua berkas cahaya ke arah sejajar sumbu optik mikroskop. *Dua berkas cahaya pertama berada pada fasa yang sama. Setelah melewati area spesimen yang berdekatan, terjadi perbedaan jalur optik antara kedua berkas cahaya karena perbedaan ketebalan dan indeks bias spesimen. Prisma DIC Ⅱ dipasang di bidang fokus belakang lensa objektif, yang menggabungkan dua gelombang cahaya menjadi satu berkas. Saat ini, bidang polarisasi (x dan y) kedua sinar tersebut masih ada. Akhirnya, berkas melewati alat polarisasi, yaitu penganalisis. Sebelum berkas membentuk gambar DIC lensa okuler, penganalisis berada pada sudut kanan terhadap polarizer. Alat analisa ini menggabungkan dua gelombang cahaya vertikal menjadi dua berkas dengan bidang polarisasi yang sama, sehingga saling mengganggu. Perbedaan jalur optik antara gelombang X dan Y menentukan jumlah transmisi cahaya. Jika perbedaan jalur optik adalah 0, tidak ada cahaya yang melewati alat analisa; Ketika perbedaan jalur optik sama dengan setengah panjang gelombang, cahaya yang melewatinya mencapai nilai yang besar. Jadi pada latar belakang abu-abu, struktur spesimen menghadirkan perbedaan terang dan gelap. Untuk membuat kontras gambar mencapai kondisi yang baik, perbedaan jalur optik dapat diubah dengan menyesuaikan penyesuaian halus vertikal prisma DIC II, yang dapat mengubah kecerahan gambar. Menyesuaikan prisma DIC ⅱ dapat membuat struktur halus spesimen menampilkan gambar proyeksi positif atau negatif, biasanya satu sisi terang dan sisi lainnya gelap, yang menyebabkan kesan tiga dimensi buatan pada spesimen.
