Cimmerman (523120), страница 55
Текст из файла (страница 55)
Измерение разности хода, вызванной объектом, используют, например, для измерения глубины шероховатости по так на- зываемому методу полос равной толщины. Все отклонения от идеально плоской поверхности будут видны в виде искривлений иитерференционных полос Измеряя величину отклонений полос, можно рассчитать глубину шероховатостей, Наименьшие не- ровности, которые при этом можно определить, составляют 0,03 мкм (рис. 1.472 (121)). Отклонения в ходе иитерференционных полос на границах зерен или границах перехода феррита в перлит позволяют хорошо различить рельеф шлифа. Рнс.
!.4ГГ Р . 4лтз Рнс. !А74 Рнс. !.475 179 Вследствие этого при применении белого света получается характерная, зависящая от ориентировки окраска кристалла, а смотря по обстоятельствам при повороте анализатора на 90, происходит изменение цветов на дополнительные. Рве. ! 473. Двойники я венке сконвженвя на поверхности яейюрмнрованвсао образца наг- ан» Этот эффект, свйзанный с анизотропией, применяют при исследовании структуры анизотропиых объектов. Оптически анизо. тропны все металлы с некубической решеткой, неметаллические соединения и т.
д. Упомянутое явление тем сильнее выражено, чем сильнее анизотропия, Слабый эффект анизотропии может быть усилен соответствующим режимом травления (получение анизотропных осадков на поверхности образца). В случае изотропных кристаллов эффект поляризационного окрашивания можно получить с помощью анизотропных тонких пленок (например, травление латуни в сульфате натрия; анодиое окисление алюминия), Известны также другие сферы применения поляризациониой микроскопии: среди них идентификация оптически анизотропных неметаллических включений на основе их окраски или использование характеристических эффектов анизотропии (67 . икрофотографии шлифов фосфида Еп — Я и титана при светлопольном освещении приведены на рис. 1 474 и 1.476 со- ответственно, а в поляризованном свете— на рис.
1.475 и 1.477. Увеличение Х20 для фосфида Хп — 61 и х200 для титана. Поляризационная микроскопия применяется также для наблюдения доменной структуры (67) и определения металлографической ориентировки (рис. 1.478 и 1.479 (116]). Наряду с эффектом анизотропии в кристаллах со слабым отражением и поглощением, в которых свет проникает на извест. ную глубину, может применяться так называемое внутреннее отражение При этом отражение происходит на трещинах или включениях внутри материала. е, Флуоресцентная микроскопия. Под флуоресценцией понимают явление, заключающееся в том, что определенные вещества начинают светиться под действием возбуждающего облучения (длина волны собственного излучения больше, чем длина волны возбуждающею излучения].
Это явление используется в специальных люминесцентиых микроскопах, преимущественно в области применения просвечивающей микроскопии, а также для идентификации определенных неметаллических включений. ж. Высокотемпературная микроскопия. Служит для прямого наблюдении за изменениями структуры при повышенных температурах, при нагреве н охлаждении. Применяется для излучения процессов превращения, выделения, роста зерен, для определения температуры затзердеваиия и т.
д. Исследования должны проводиться в вакууме или очень чистой защитной атмосфере, чтобы избежать окисления металла. Эксперименты требуют относительно высоких затрат. При этом используются высокотемпературные микроскопы или дополнительно приставки (например, см. рис. 1.480 [116), специальная вакууа!ная камера нагрева к отражательному микроскопу (МеЕ)).
Применение этого метода ограничено из-за того, что условия на поверхности образца часто не характеризуют процессы, протекающие в его объеме. Это обусловлено предпочтительным протеканием поверхностной диффузии, избирательным ,зу 2 74 г . и'' ~~й $ з~ Я,. 2 .-„у' Ф р" А, ' ~Ъ- Ряс. 1.478. Микроструктура магния (растяжение 2 2 %1, Х 100 Щ ч гт* гв В'-'- ° ж Ч..
Рис. !.479. Микроструктура того же образца при повороте иа 90' испарением легирующих элементов и т.д Фотографирование структуры и микрофотография, Дли изготовления фотоснимков структуры примеииют микроскопы больших размеров с пластииочиым фотоаппаратом, а также такие небольшие устройства, как Вертиваль ((42(, предсгавлиющий собой обычный отражательиый микроскоп, в ко- Рис. 1.420. Вакуумная камера нагрева для отражательного мннроскапа: 7 — нижняя часть норпуса; 2 — верхняя часть корпуса; г — образец; 4 — окно для наблюдений (кварц!1 2 — кольцо яа кварцевого стекла: 6— нагревающий злемеит (27, Мо, Та]; 7 — штуцер для откачки; г — трубка для измерения вакуума или смотровое окно; У в выводы для тока; 70— токоподводы; Н вЂ” вакуумный клапан; 72 — подвод охлахгдающей воды 180 измеряется с помощью фотоэлектроииого умиожителя (рис.
1.481 [121], схематическое изображеиие) . Микрофотометрия примеияется для идеитификации иеметаллических включеиий и других фаз, для определеиия состава твердых растворов, а также для обиаружеиия измеиеиий в их составе. Для использоваиия микрофотометрии иеобходимо иметь эталоииые препараты. Результаты измереиий зависят от состояния поверхности об- .гором предметный столик располагается ниже объектива, а образец лежит иа предметном столике шлифованной поверхиостью вверх, или Зпитип [142] — обратиый отражатсльиый микроскоп, в котором предметяый столик иаходится иад объективом.
При этом поверхиость шлифа располагается иа этом столике, Преимущество этих микроскопов — иаличие во всех случаях плоской опоры для образца. Для проведения экспертизы поверхиостей излома следует применять стереомикроскопы (иапри.мер, Техииваль [142]). Используемые масштабы изображения [14]: 1! 1; 2! 1; 5: 1; 1О! 1; 20! 1; 50: 1; 10: 1; 200: 1; 500: 1; 1000: 1; 1500: 1. Размеры снимков [14] — полезиая плошаль изображеиия, мм, при форматах: малом 41Х57; осиовиом 57Х811 большом яз1Х114; сверх формате 1 114Х162 и сверх .формате 2 162Х224.
1.11.5.4. Определение свойств и идентификация отдельных структурных составляющих Рне. !.4ЗЗ 1 — образец: У вЂ” вольфрамовая игла; 3 — нагреватель разца. На основе поляризациоииого микро. скопа получили применение фотометры с микроскопом для иаблюдеиия в отраженном свете, Используются также растровые микпоскопы с фотометром. Миярозоиды (см. 1.П.4.6). Измерения микро т. з. д. с.
Идеитификация отдельиых структуриых составляющих возможиа с помощью измереиия т.э.д.с. (см. 1,11,3.3) — рис, 1 482 [12Ц. До настоящего времеии примеияются только в особых случаях Для этого используются различные приборы, иапример зонды (остросфокусироваииые световые или электроииые лучи, .мехаиические зоиды), характеризующиеся малой эффективиой поверхиостью, сравиимой с размерами измеряемых структуриых составляющих, Микротвердость (см. 1.11.2.21). Микрофотометрия (измерение микроот ражеиия). Измеряется отражающая споеобиость отдельных структуриых составляющих. При этом с помощью измерительной диафрагмы отбирают излучение очеиь малой области поверхиости образца, в кото.Рой располагается только одиа представляющая интерес составляющая структуры, Иитеисивиосп отражеииого излучеиия 1.11.5.5.
Количественная металлография ( стереометаллография) Количествеииая металлографии имеет целью характеризовать количествеияо трехмериую структуру иа осиове измереии, пр й, роизводимых иа изображеииях элементов структуры [66], При этом д олжиы быть получеиы данные о числе, количестве, протяжеииости, форме и расположеиии структурных составляющих, а также о других параметрах, с помощью которых могут быть описаиы структурные превращения и устаиовлеяа связь структуры и свойств материалов.
Роль различяых пирометров структура! Объем иая доля фаз Ее иеобходимо зиать при построеипи диаграмм состояиия, исследоваииях фазовых превращеии в й твердом состояиии (получение — см, 1.9,6.1, термокииетических диаграмм) — см, п ц роцессов рекристализации (см. 1.10), диф- аф и и спекаиия. С помощью этого пари вязметра можио оцеиивать прочность и кость сплавов. Рне. 1.4З1 .1 — образец! У вЂ” гнегема линз мннроснона: .3 — фотоумножнтель (ФЗУ!1 4 — уенннтель; б — нзмернгеаьное уегроастно 181 сг К Р,с14ВВ сг,О Риг.1РВВ Я ж Рас1И5 'г' Рас 8457 я" сг Рис 14ВВ 182 Размер зерна однофазного материала. Влияет иа предел текучести (зависнмость Холла — Петча — см.
1.11.1), твердость, прочность при растнжеини, сопротивление ползучести и критиче скую температуру хрупкости металлических материалов. С иим также связывают магнитные, диэлектрические, пьезоэлектрические свойства (см, 1.11) спеченных оксидиых материалов и магнитную проницаемость магнитных материалов.
Средний размер частиц второй фазы и расстояние между н и м и. Определяет степень взаимодействия движущихся дислокаций с частицами (барьерный эффект), степень деформациоииого упрочиения, С размером частиц также связаны предел текучести и твердость, физические свойства (с(ч. 1.11). Удельная величина протяженности поверхностей раздела Имеет значение для оценки потенциальных мест зарождения фаз, препятствий для движения дислокаций и границ магнитных доменов. С этой величиной связывают прочность, коэрцитивиую силу, внутреннее трение, сопротивление ползучести и коррозиоииую стойкость Оиа определяет условия протекания процессов спекаиия, роста зерен и частиц.