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金相显微镜应如何选则?

作者:小编 日期:2020-10-27 18:59 点击数:


研究金属组织的光学显微镜称为金相显微镜。它是由许多光学元件按一定要求组合而成的精密仪器。其中的主要元件是反射镜、棱镜和透镜。

因为研究的对象是不透明的金属,所以在显微镜中还需要有一套专用的照明装置。

显微镜的种类、型号很多,按结构型式分为:台式、立式、卧式。这三种显微镜属于光学显微镜,是利用可见光作光源的,放大倍率在100~2500以下。光学显微镜的分辨能力最大只能达到2×103A(1A=1019m),因此它只能满足一般金相检验的需要。若要对金属材料极微观组织的鉴别以及在高温(或低温)下对金相组织进行研究,则采用一般光学显微镜是不行的。对特殊金相组织的研究,需采用特殊的金相显微镜,如相衬显徼镜、紫外线显微镜、电子显微镜、高温显微镜,才能满足要求。

(一)台式显微镜

合式金相显微镜的构造简单,体积小,使用方便,是一种小型的放在桌上用的显微镜,如图2-1所示。合式金相显微镜多数不带摄影仪,个别的也有带摄影装置的。这种显微镜比较适合于基层生产单位使用。

(二)立式显微镜

立式金相显微镜的型式很多,按其光程的布置,可分为直立式和倒立式两种。凡是金相试样磨面向上,物镜向下的光程布置,都称为直立式金相显微镜。相反,若金相试样磨面向下,物镜向上者,就称为倒立式金相显微镜。立式金相显微镜的精确度高,应用范围广。它不仅用于观察显微组织,往往还带有专门的摄影装置,可做金相摄影使用。

(三)卧式(横式)显微镜

卧式显微镜的构造与立式大致相同。它具有倒立式光程布置。大型卧式金相显微镜的设计完善、精确、能用各种照明方法,作各种放大倍数的观察,图相清晰,像差可校正到最小程度,其放大倍数可高达2500×。这种显微镜除了用以显微组织观察外,还可用于金相摄影。

(四)相衬显微镜

相衬显微镜是专为相衬金相研究而设计的。它采用装有相衬板的相差物镜,利用一些特殊的光学附件来提高组织反差度。其原理是使不同相貌的反射光线发生干涉或叠加,将具有微小相位差的光转化为具有强度差的光,来提高映像的衬度。它有利于对金相组织的识别和分析,例如对相变引起的表面浮凸、机械力引起表面不平(滑移线、显微硬度压痕等)、抛光后较硬的第二相的凸起、轻度浸蚀后某些相的凸出或凹陷等均可鉴别出来。相衬金相显微镜与普通金相显微镜的差别甚小,这就很容易在普通金相显微镜上加两件特殊的光学附件而改装成为相衬显微镜。一般显微

镜的相衬附件,在试样表面高低差约为250A(相当于入射光波长的)时,物像的衬映效果最好。鉴于相衬原理在金相研究中已广为应用,故目前世界各国光学仪器厂商对于所制造的各型金相显微镜,大多数都备有相衬附件,以满足现代金相研究的需要。

(五)紫外线显微镜

紫外线金相显微镜按其光学布置,与一般金相显微镜无异。它除采用了石英、萤石等制造的能透过紫外线的物镜,聚光透镜等特种光学零件以外,还备有发射紫外线的光源装置。

(六)电子显微镜

电子显微镜的出现,对于金相检验的进一步深入发展,提供了有力的手段。电子显微镜有极高的放大倍率,使显微组织的放大倍数从光学显微镜的一千多倍,提高到几十万倍乃至几百万倍的水平,分辨率能达到2~3A。以前被认为无法观察的某些极显微组织在电子显微镜下已得到清晰的显示。它使金属材料显微组织的研究,发展到了一个新阶段,成为人们探索微观世界的锐利武器。

(七)高温(低温)显微镜

金相检验一般均在室温下进行,故在显微镜下所观察到的金相组织(或摄得到的金相照片),必然是在室温下稳定的或准稳定的相所组成的。所谓准稳定的相,就是指借快速冷却的方法被

“冻结”的高温相或高温相的无扩散相变的产物(马氏体)。但是对大多数的金属及合金来说,其金相组织会随着温度的上升或下降而改变。因此如果要研究其组织变化的规律,及追随观察其

转变的过程,就有必要在这一段温度变化范围内连续地观察金属或合金的金相组织。在高温(或低温,即低于0℃)下研究金相组织的方法,就称为高温(或低温)金相研究法。其所采用的仪器就是高温(低温)金相显微镜。组成高温显微镜的主要附件是真空高温台。它安装在一般的金相显微镜上使用,并且要有足够的冷却管道及防蒸发污染的装置,以防止温度对显微镜光学系统的影响。但是因为它采用仍然是普通透射式物镜或长焦距透射物镜,故只宜在较低放大倍数下工作。为提高高温显微镜的功能,有的把它设计成专用的高温显微镜成套设备,采用了反射式物镜,使其放大倍数有所提高。




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