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徕卡显微镜的金相与色彩和对比度

2014-03-07  发布者:admin 

 微观结构形态检查对材料科学和故障分析了决定性的作用。 有可视化材料的真实结构,在光学显微镜的许多可能性。 在这篇文章中所显示的图像示例演示了一些使用的技巧的信息潜力

清洁横截面

第一步是始终以产生抛光金相截面。 然而,真正的微结构的制备方法是唯一成功的,如果样品表面是完全清洁和deformationfree。 后一节已经产生它通常是立即铭刻在酸,碱液或盐溶液,发展的微观结构。 这种攻击在晶界或变粗糙,然后出现暗在明某些粮食和相区。

结合正确的方法

如果这些方法不足以使一个完整的检查,如果蚀刻结果不符合规格或如果材料是耐蚀刻,无论是彩色蚀刻或诸如偏振场,暗场和干涉对比其他光学显微技术的使用。 通常,它需要彩色蚀刻和光学反差的组合,以获得最佳的结果。 伟大的各种可能的成像技术所表现出的照片铜合金试样的同一细节(图1-6)。

图1:明 
图2:暗场 
图3:干扰
 

 4-6(从左至右):在偏振光,并从不同的角度的铜合金的面心立方点阵的图像。

 

图7至图12示出了对比的显微组织中不同材料的不同方法。 这里采用的彩色蚀刻技术引起不同厚度的颗粒或混合晶体区的干燥层的形成。

将切片蚀刻克莱姆(K)或Beraha(B)的蚀刻剂,这是着色蚀刻基于亚硫酸钾。 该组合物是由于在“Metallographisches,keramographisches,pl​​astographischesÄtzen”以君特格拉斯Petzow和纯美卡尔,由Borntraeger,2006出版。 在图7和图8所示,在钢中的铁素体被着色,而碳化三铁保持白色,实现了碳化物沉积物的形成明显的对比。 奥氏体钢的焊接层被示于图9和图10, 图像突出,不仅铸造结构,而且还偏析和热影响区。 图11还示出了锡青铜样品中的偏析由于初期熔化。 图12是如何这种蚀刻甚至可以被用于可视化亚晶形成一个很好的例子。

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7-9(从左至右):各个晶粒或混晶区域和不同厚度的干燥层的颜色蚀刻: 
7:铁素体 - 珠光体组织,铁素体是有色的Fe3C的同时保持白色的Klemm(K)的蚀刻 
8:这反衬可视化的软退火(K)的质量 
9:微观结构的激光治疗产生的奥氏体铸铁,Beraha(B)蚀刻

 

 

10-12(从左至右):各个晶粒或混晶区域和不同厚度的干燥层的颜色蚀刻: 
10:激光焊接连接的各种奥氏体钢线(B) 
11:在一个青铜线(K)浓度差异 
12:粮食面积蚀刻和亚晶的形成在锡棒

 

极化带和不带彩色蚀刻

颜色对比和特定微结构的形成可以经常通过在显微镜下被蚀刻的样品的光的偏振得以提高。 在图13-18,这个方法是用来突出不同的变形机制(主要是诱导的半成品或零部件的制造)及随后的具体结构变形在材料的微观结构。

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13-15(左到右):极化带和不带颜色蚀刻: 
13:铌,冷弯(B) 
14:钴,冷轧(B) 
15:锌与孪生由于动态变形(K)

 

 
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16-18(左到右):极化带和不带颜色蚀刻: 
16:锡铅焊锡,孪晶变形显示在锡点(K) 
17:SN动态变形,变形孪晶的发音形成是一个动态负载(K)的一个标志 
18:滑移带,由于在铜锌线与面心立方晶格(K)显着变形。

 

在偏振光样品的检查也是在彩色蚀刻未能提供个别微观结构组件所需的对比度案件往往乐于助人,或者如果只有一相被攻击的复合材料。 例子示于图19至21。 图19显示了在一个10美分的硬币由北欧金,而在图20中,单个的晶体和它们的针结构,可在碳化钨看到一个更好的图象的晶粒和孪晶结构的。 图21示出的数量,大小和石墨纤维的形状,炭黑,碳纤维增强塑料。 如果文件是必需的复合材料的不同的组件,附加的光学反差通常是必不可少的。 图22中记载了可以通过特殊黄铜的显微组织的光学成像来实现优异的结果,并在同一时间,玻璃纤维编织层的涂层。 在切断的电容器的照片中,玻璃纤维芯中可以看到其薄铜套筒焊接在导体轨迹的锡青铜(图23)。 本系列的最后一张照片显示了锡青铜的防磨损烧结层与石墨组件和陶瓷颗粒(图24)。

这些实施例清楚地表明,不同相位的分布和形成有很大的,如果不覆盖,该材料的特性显着性。 这就是为什么明显的分化与这里介绍的方法是特别重要的。

19-21(左到右):极化带和不带颜色蚀刻: 
19:10欧分硬币制成的北欧金(K) 
20:一个铸造碳化钨为W2C组成的针状结构的结构,etchpolished与H 2 O 2和偏光 
21:碳纤维中的结构成分,由碳纤维增强塑料未腐蚀的,偏振

 

22-24(左到右):极化带和不带颜色蚀刻: 
22:用粘结玻璃纤维编织层(K)黄铜组件 
23:电容器塑料 - 玻璃纤维芯,镀铜,并焊接到一个青铜带状导体(K) 
24:含有青铜,石墨和陶瓷颗粒,通过标定清晰可见变形的青铜(K)烧结磨损保护涂层

 

干涉对比

图25至图28显示,已经发展由于蚀刻的微观结构揭示了一个额外的维度时,干涉相衬成像。 这是特别明显的在以下所示(图27)铸造黄铜线,其中,晶体结构和还树枝状凝固典型的铸造中可以看出大得多的细节。

25-28(从左上到右下):使用改进的干扰对比: 
 25:由激光熔化处理的投奥氏体结构的明视场图像 
 26:在干涉对比显示树突(二)明确反衬出相同的样品 
27:黄铜线材在明中心 
28:与显著改善粮食对比度和树突的可视化和凝固的方向(K)的干涉对比同一样品

 

图29到31是干涉相衬成像的潜力进一步令人印象深刻的例子。 图29显示了锡的材料行为,其中突如其来的压力导致新粮的形成和由于孪晶结晶Umklapp过程。 图30清楚地示出了在根据本晶粒取向的晶粒显微组织滑移带的方向。 这种技术可用于大多数耐蚀刻硬质金属,得到spherolithic碳化物与二次粘连的一个更好的图像 - 在这里嵌入在两相的镍基合金(图31)。

在一个极材料不同物质的组合示于图32-34。 图32示出了银焊料陶瓷材料/铜连接。 图33描绘了粘在陶瓷基片的玻璃 - 塑料层和玻璃纤维编织层的涂层的复合物。 一种电子部件的横截面可以看出,在图34中,与在铜导体的一侧的玻璃纤维增​​强塑料和其它的陶瓷结构体。

 

29-34(从左上到右下):使用干扰对使用和不使用彩色蚀刻样品对比度增强的例子: 
29:变形孪晶由突然的重整(K)的产生 
30:一个变形铜青铜样品(K)在对比的滑移带的 
31:中投碳化钨的镍基体的良好形象,实现与干涉对比 
32:在铜/陶瓷复合银焊(蚀刻抛光+ K) 
33:电路板的横截面视图,复合材料不同的塑料,抛光 
34:电子部件的横截面视图,陶瓷,金属和玻璃纤维增​​强塑料(B)的