徠卡顯微鏡的金相與色彩和對比度

2020-09-03 14:42:50

 微觀結(jié)構(gòu)形態(tài)檢查對材料科學(xué)和故障分析了決定性的作用。 有可視化材料的真實(shí)結(jié)構(gòu),在光學(xué)顯微鏡的許多可能性。 在這篇文章中所顯示的圖像示例演示了一些使用的技巧的信息潛力

清潔橫截面

*步是始終以產(chǎn)生拋光金相截面。 然而,真正的微結(jié)構(gòu)的制備方法是*成功的,如果樣品表面是完全清潔和deformationfree。 后一節(jié)已經(jīng)產(chǎn)生它通常是立即銘刻在酸,堿液或鹽溶液,發(fā)展的微觀結(jié)構(gòu)。 這種攻擊在晶界或變粗糙,然后出現(xiàn)暗在明某些糧食和相區(qū)。

結(jié)合正確的方法

如果這些方法不足以使一個(gè)完整的檢查,如果蝕刻結(jié)果不符合規(guī)格或如果材料是耐蝕刻,無論是彩色蝕刻或諸如偏振場,暗場和干涉對比其他光學(xué)顯微技術(shù)的使用。 通常,它需要彩色蝕刻和光學(xué)反差的組合,以獲得*佳的結(jié)果。 偉大的各種可能的成像技術(shù)所表現(xiàn)出的照片銅合金試樣的同一細(xì)節(jié)(圖1-6)。

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  • 圖1:明 

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  • 圖2:暗場 

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  • 圖3:干擾

 
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 4-6(從左至右):在偏振光,并從不同的角度的銅合金的面心立方點(diǎn)陣的圖像。

 

圖7至圖12示出了對比的顯微組織中不同材料的不同方法。 這里采用的彩色蝕刻技術(shù)引起不同厚度的顆粒或混合晶體區(qū)的干燥層的形成。

將切片蝕刻克萊姆(K)或Beraha(B)的蝕刻劑,這是著色蝕刻基于亞硫酸鉀。 該組合物是由于在“Metallographisches,keramographisches,plastographisches?tzen”以君特格拉斯Petzow和純美卡爾,由Borntraeger,2006出版。 在圖7和圖8所示,在鋼中的鐵素體被著色,而碳化三鐵保持白色,實(shí)現(xiàn)了碳化物沉積物的形成明顯的對比。 奧氏體鋼的焊接層被示于圖9和圖10, 圖像突出,不僅鑄造結(jié)構(gòu),而且還偏析和熱影響區(qū)。 圖11還示出了錫青銅樣品中的偏析由于初期熔化。 圖12是如何這種蝕刻甚至可以被用于可視化亞晶形成一個(gè)很好的例子。

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7-9(從左至右):各個(gè)晶?;蚧炀^(qū)域和不同厚度的干燥層的顏色蝕刻: 
7:鐵素體 - 珠光體組織,鐵素體是有色的Fe3C的同時(shí)保持白色的Klemm(K)的蝕刻 
8:這反襯可視化的軟退火(K)的質(zhì)量 
9:微觀結(jié)構(gòu)的激光治療產(chǎn)生的奧氏體鑄鐵,Beraha(B)蝕刻

 

 
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10-12(從左至右):各個(gè)晶?;蚧炀^(qū)域和不同厚度的干燥層的顏色蝕刻: 
10:激光焊接連接的各種奧氏體鋼線(B) 
11:在一個(gè)青銅線(K)濃度差異 
12:糧食面積蝕刻和亞晶的形成在錫棒

 

極化帶和不帶彩色蝕刻

顏色對比和特定微結(jié)構(gòu)的形成可以經(jīng)常通過在顯微鏡下被蝕刻的樣品的光的偏振得以提高。 在圖13-18,這個(gè)方法是用來突出不同的變形機(jī)制(主要是誘導(dǎo)的半成品或零部件的制造)及隨后的具體結(jié)構(gòu)變形在材料的微觀結(jié)構(gòu)。

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13-15(左到右):極化帶和不帶顏色蝕刻: 
13:鈮,冷彎(B) 
14:鈷,冷軋(B) 
15:鋅與孿生由于動(dòng)態(tài)變形(K)

 

 
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16-18(左到右):極化帶和不帶顏色蝕刻: 
16:錫鉛焊錫,孿晶變形顯示在錫點(diǎn)(K) 
17:SN動(dòng)態(tài)變形,變形孿晶的發(fā)音形成是一個(gè)動(dòng)態(tài)負(fù)載(K)的一個(gè)標(biāo)志 
18:滑移帶,由于在銅鋅線與面心立方晶格(K)顯著變形。

 

在偏振光樣品的檢查也是在彩色蝕刻未能提供個(gè)別微觀結(jié)構(gòu)組件所需的對比度案件往往樂于助人,或者如果只有一相被攻擊的復(fù)合材料。 例子示于圖19至21。 圖19顯示了在一個(gè)10美分的硬幣由北歐金,而在圖20中,單個(gè)的晶體和它們的針結(jié)構(gòu),可在碳化鎢看到一個(gè)更好的圖象的晶粒和孿晶結(jié)構(gòu)的。 圖21示出的數(shù)量,大小和石墨纖維的形狀,炭黑,碳纖維增強(qiáng)塑料。 如果文件是必需的復(fù)合材料的不同的組件,附加的光學(xué)反差通常是必不可少的。 圖22中記載了可以通過特殊黃銅的顯微組織的光學(xué)成像來實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的結(jié)果,并在同一時(shí)間,玻璃纖維編織層的涂層。 在切斷的電容器的照片中,玻璃纖維芯中可以看到其薄銅套筒焊接在導(dǎo)體軌跡的錫青銅(圖23)。 本系列的*后一張照片顯示了錫青銅的防磨損燒結(jié)層與石墨組件和陶瓷顆粒(圖24)。

這些實(shí)施例清楚地表明,不同相位的分布和形成有很大的,如果不覆蓋,該材料的特性顯著性。 這就是為什么明顯的分化與這里介紹的方法是特別重要的。

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19-21(左到右):極化帶和不帶顏色蝕刻: 
19:10歐分硬幣制成的北歐金(K) 
20:一個(gè)鑄造碳化鎢為W2C組成的針狀結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu),etchpolished與H 2 O 2和偏光 
21:碳纖維中的結(jié)構(gòu)成分,由碳纖維增強(qiáng)塑料未腐蝕的,偏振

 
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22-24(左到右):極化帶和不帶顏色蝕刻: 
22:用粘結(jié)玻璃纖維編織層(K)黃銅組件 
23:電容器塑料 - 玻璃纖維芯,鍍銅,并焊接到一個(gè)青銅帶狀導(dǎo)體(K) 
24:含有青銅,石墨和陶瓷顆粒,通過標(biāo)定清晰可見變形的青銅(K)燒結(jié)磨損保護(hù)涂層

 

干涉對比

圖25至圖28顯示,已經(jīng)發(fā)展由于蝕刻的微觀結(jié)構(gòu)揭示了一個(gè)額外的維度時(shí),干涉相襯成像。 這是特別明顯的在以下所示(圖27)鑄造黃銅線,其中,晶體結(jié)構(gòu)和還樹枝狀凝固典型的鑄造中可以看出大得多的細(xì)節(jié)。

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25-28(從左上到右下):使用改進(jìn)的干擾對比: 
 25:由激光熔化處理的投奧氏體結(jié)構(gòu)的明視場圖像 
 26:在干涉對比顯示樹突(二)明確反襯出相同的樣品 
27:黃銅線材在明中心 
28:與顯著改善糧食對比度和樹突的可視化和凝固的方向(K)的干涉對比同一樣品

 

圖29到31是干涉相襯成像的潛力進(jìn)一步令人印象深刻的例子。 圖29顯示了錫的材料行為,其中突如其來的壓力導(dǎo)致新糧的形成和由于孿晶結(jié)晶Umklapp過程。 圖30清楚地示出了在根據(jù)本晶粒取向的晶粒顯微組織滑移帶的方向。 這種技術(shù)可用于大多數(shù)耐蝕刻硬質(zhì)金屬,得到spherolithic碳化物與二次粘連的一個(gè)更好的圖像 - 在這里嵌入在兩相的鎳基合金(圖31)。

在一個(gè)極材料不同物質(zhì)的組合示于圖32-34。 圖32示出了銀焊料陶瓷材料/銅連接。 圖33描繪了粘在陶瓷基片的玻璃 - 塑料層和玻璃纖維編織層的涂層的復(fù)合物。 一種電子部件的橫截面可以看出,在圖34中,與在銅導(dǎo)體的一側(cè)的玻璃纖維增強(qiáng)塑料和其它的陶瓷結(jié)構(gòu)體。

 

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29-34(從左上到右下):使用干擾對使用和不使用彩色蝕刻樣品對比度增強(qiáng)的例子: 
29:變形孿晶由突然的重整(K)的產(chǎn)生 
30:一個(gè)變形銅青銅樣品(K)在對比的滑移帶的 
31:中投碳化鎢的鎳基體的良好形象,實(shí)現(xiàn)與干涉對比 
32:在銅/陶瓷復(fù)合銀焊(蝕刻拋光+ K) 
33:電路板的橫截面視圖,復(fù)合材料不同的塑料,拋光 
34:電子部件的橫截面視圖,陶瓷,金屬和玻璃纖維增強(qiáng)塑料(B)的