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有关金相显微镜实用小技巧 日期:2016.08.23

依据金属样品外表上不同组织组成物的光反射特性,用金相显微镜在可见光规模内对这些组织组成物进行光学钻研并定性和定量描写的一种技巧。它可显示500~0。2μm标准内的金属组织特性。

一、分手率
透镜的分手率和象差缺点的校对水平是权衡显微镜质量的重要标记。在金相技巧中分手率指的是物镜对目标物的最小分手间隔。因为光的衍射景象,物镜的最小分手间隔是有限的。分手间隔不会比0。2μm更高。因此,小于0。2μm的显微组织,必需借助于电子显微镜来视察(见电子显微学),而标准介于0。2~500μm之间的组织形貌、散布、晶粒度的变更,以及滑移带的厚度和间隔等,都能够用光学显微镜视察。这关于剖析合金性能、理解冶金历程、进行冶金产品德量掌握及零部件生效剖析等,都有重要作用。

二、象差的校对水平,也是影响成象质量的重要因素
在低倍状况下,象差重要通过物镜进行校对,在高倍状况下,则须要目镜和物镜配合校对。透镜的象差重要有七种,其中对单色光的五种是球面象差、彗星象差、象散性、象场曲折和畸变。对复色光有纵向色差和横向色差两种。晚期的显微镜重要着眼于色差和局部球面象差的校对,依据校对的水平而有消色差和复消色差物镜。近期的金相显微镜,对象场曲折和畸变等象差,也给予了足够的注重。物镜和目镜经过这些象差校对后,不只图象清楚,并可在较大的规模内维持其立体性,这对金相显微照相尤为重要。因此现已普遍采取平场消色差物镜、平场复消色差金相显微镜以及广视场目镜等。上述象差校对水平,都分手以镜头类型的情势标记在物镜和目镜上。

三、照明方法 
金相显微镜与生物显微镜不同,它不是用透射光,而是采取反射光成像,因此必需有一套特别的附加照明体系,也就是垂直照明安装。以后开展用斜光照明以进步某些组织的衬度。

四、样品的制备 
在金相样品外表上的各组织组成物,反光度必需有所区别方能在显微镜下运用各种光学信息进行显示,加以辨识。为此,样品在视察前应按肯定的操作顺序进行必要的加工预备。磨温顺抛光:经抛光后样品外表呈镜面。有些合金的组织组成物,如金属与合金中的搀杂物(图4)和铸铁中的石墨,反射身手远低于基体,这类样品在抛光后便可间接置于显微镜下进行视察和剖析。在抛光历程中还应避免组成物脱落。关于一些含有不稳固组织(如淬火马氏体)的样品,应避免过热,以避免组织发作变更。腐刻:大多数经抛光的试样是不能看到组织的。因为光在样品外表上平均反射,各不同组织的反射率区别很小,不能被肉眼觉察。因此须要采取以下腐刻方法加大各相之间的衬度。

五、惯例剖析方法
遵照明方法有直射(即明场)和斜射(即暗场)两种:
1、明场:
照明光芒直射到样品上视察,因为金相显微镜样品外表上不同晶粒或不同相之间化学性质的差别,在同一侵蚀介质中发作不平均的溶解,形成反射身手的区别而显示组织组成物。

2、暗场:
采取了从物镜外斜射照明,使样品的镜面浮现暗的视线,使外表上的渺小浮凸的反射光发作足够大的对照而被显示进去。如浮凸颗粒是透明或半透明的,经内界面漫反射的光亦将进入物镜。这对金属和合金资料中的微缺点和非金属搀杂物的鉴定剖析是很有用的。

六、特别剖析方法
1、偏振光显微术:
重要特性是运用立体偏振光照耀到试样外表上,考核目标物对立体偏振光的椭圆化效应。这种效应可反应目标物有关光学对称性的信息,从而判定它是晶体各向同性或各向异性。照明用的立体偏振光经起偏镜得到;椭圆化效应则用检偏镜检讨。它重要运用于识别各向异性晶体不同取向的区域,或透明搀杂物的透视色彩。假如在垂直照明器和检偏镜之间放入一个敏锐色辉板,样品的各个晶粒就能够由它们的特性色彩识别。色辉板能够用来测定晶体择优取向水平并进行回复和再结晶的钻研,也能够对多相合金进行相剖析及对非金属搀杂物进行鉴定。在特定条件下还能够钻研磁畴构造。

2、干预显微术:
其特性是在显微镜光学体系中增添了特别设计的光学安装,使光芒通过期被分红两束,一束光通过物镜,在试样上反射返回,从新穿过光束分别器进入目镜;另一束光从一个对照板上反射进入目镜。这两束反射光在光束分别器上相遇时会发作干预,运用所发作的干预条纹的外形,能够判定轻微浮凸的空间形态,并可依据条纹位移量和相邻条纹间距之比,定量给出浮高度。多光束干预的开展,使干预条纹更为窄锐,从而进步了测量高度差的敏锐度

3、相衬显微技巧:
运用相位差信息(样品外表由轻微浮凸招致相位差),将反射光削弱到和衍射光振幅相近,并转变反射光的相位,使其和衍射光同相或相差π。安装是在普通显微镜的物镜和目镜之间的恰当地位上放一个环形的相位差板,金相显微镜将反射光削弱并移相,再安置一个相应的环形光阑,就能够把外表轻微上下不同引起的光学相差转换为振幅差,进步各组织间的衬度。近期开展的微差干预技巧,把相衬和显微干预技巧联合起来,能把轻微的浮凸体现为色彩对照,更有效地供给外表轻微组织的信息。

4、特种金相方法:
低温顺低温金相 个别的金相钻研均在室温下进行,只能视察室温下的组织及快冷固定下来的低温组织。大多数组织随温度的降低或降落而变更。为了延续视察高、低温时组织变更,能够将样品置于有加热或冷却安装的样品台上,并抽真空保障样品在低温下不被氧化,低温下不凝结水汽。其重要用长焦距的物镜(透射或反射式)。但因为低温或低温显微镜只能视察到引起外表上下不同的变更,而有些外表反应与外部不同(如高碳钢在低温下能够在外表析出石墨,低温下首先在外表形成马氏体等),这种技巧的运用有很大的局限性。

5、定量金相:
也称体视金相它重要以体视学为基本,钻研显微组织的定量关系。