مقدمة في مجالات التطبيق ومبادئ التصوير للمجاهر الميتالوغرافية
الفحص المعدني للمعادن الحديدية، والفحص المعدني للمعادن غير الحديدية، والفحص المعدني للمساحيق المعدنية، وتحديد البنية المجهرية وتقييمها بعد المعالجة السطحية للمادة.
اختيار المواد: هناك تطابق معين بين البنية المجهرية للمواد وخصائصها، وعلى أساسه يمكن اختيار المواد المناسبة.
التحقق: التحقق من المواد الخام والتحقق من العملية.
الفحص الفوري: تقوم عملية تصنيع المنتج بإجراء فحص ميتالوغرافي على المنتجات شبه النهائية للتأكد من أن البنية الدقيقة للمنتج تلبي متطلبات المعالجة للعملية التالية.
تقييم العملية: تحديد وتحديد مدى مطابقة عمليات المنتج.
التقييم أثناء الخدمة: توفير أساس للأداء والموثوقية وعمر الخدمة للمكونات أثناء الخدمة.
تحليل الفشل: معرفة العيوب التكنولوجية والمادية، وذلك لتوفير أساس التحليل الكلي والجزئي لتحليل سبب الفشل.
مبادئ التصوير المجهري للمعادن
1. مجالات الرؤية الساطعة والمظلمة
مجال الرؤية الساطع هو أسلوب المراقبة الأساسي لمراقبة العينات تحت المجهر، حيث يقدم خلفية مشرقة في منطقة مجال الرؤية بالمجهر. المبدأ الأساسي هو أنه عندما يتم إضاءة مصدر الضوء عموديًا أو عموديًا تقريبًا على سطح العينة من خلال العدسة الشيئية، فإنه ينعكس مرة أخرى إلى العدسة الشيئية لإنشاء صورة.
يكمن الفرق بين إضاءة المجال المظلم وإضاءة المجال الساطع في وجود خلفية داكنة في مجال رؤية المجهر. طريقة إضاءة المجال الساطع هي السقوط العمودي أو العمودي، بينما طريقة إضاءة المجال المظلم هي إضاءة العينة من خلال الإضاءة المائلة من المنطقة المحيطة خارج العدسة الموضوعية. سوف تبعثر العينة أو تعكس الضوء المشعع، وسيدخل الضوء المبعثر أو المنعكس من العينة إلى العدسة الشيئية لتكوين صورة العينة. تسمح مراقبة المجال المظلم بمراقبة واضحة للبلورات الصغيرة عديمة اللون أو الألياف ذات الألوان الفاتحة نسبيًا والتي يصعب ملاحظتها في المجال الساطع.
2. الضوء المستقطب، والتداخل
الضوء عبارة عن موجة كهرومغناطيسية، في حين أن الموجات الكهرومغناطيسية هي موجات عرضية، والموجات المستعرضة فقط هي التي تظهر الاستقطاب. ويعرف بأنه الضوء الذي يهتز بطريقة ثابتة بالنسبة لاتجاه انتشار المتجه الكهربائي.
يمكن اكتشاف ظاهرة استقطاب الضوء باستخدام الأجهزة التجريبية. خذ مستقطبين متطابقين A وB، ومرر الضوء الطبيعي من خلال المستقطب الأول A. عند هذه النقطة، يصبح الضوء الطبيعي أيضًا ضوءًا مستقطبًا، ولكن نظرًا لأن العين البشرية لا تستطيع تمييزه، فهناك حاجة إلى مستقطب ثانٍ B. ثبت المستقطب A، ثم ضع المستقطب B على نفس المستوى الأفقي مثل A، ثم قم بتدوير المستقطب B. ويمكن ملاحظة أن شدة الضوء المنقول تخضع لتغيرات دورية مع دوران B. تنخفض شدة الضوء تدريجيًا من الحد الأقصى إلى الأغمق عند كل دورة 90 درجة، ثم تزداد من الأغمق إلى الساطع عند كل دورة 90 درجة. لذلك، يسمى المستقطب A مستقطبًا، بينما يسمى المستقطب B مستقطبًا.
يشير التداخل إلى ظاهرة تقوية أو إضعاف شدة الضوء الناتجة عن تراكب موجتين متماسكتين (الضوء) في منطقة التفاعل. ينقسم تداخل الضوء بشكل أساسي إلى تداخل الشق المزدوج وتداخل الأغشية الرقيقة. يشير تداخل الشق المزدوج إلى الضوء غير المتماسك المنبعث من مصدرين مستقلين للضوء. جهاز التداخل ذو الشق المزدوج يتسبب في مرور شعاع من الضوء عبر الشق المزدوج ويصبح شعاعين متماسكين، مما يشكل حواف تداخل مستقرة على شاشة الضوء. في تجربة تداخل الشق المزدوج، عندما يكون فرق المسافة بين نقطة على شاشة الضوء والشق المزدوج مضاعفًا لنصف الطول الموجي، يظهر شريط ساطع عند تلك النقطة؛ عندما يكون فرق المسافة بين نقطة على شاشة الضوء والشق المزدوج مضاعفًا فرديًا لنصف الطول الموجي، فإن ظهور شريط داكن عند تلك النقطة يعتبر تداخل الشق المزدوج ليونج. يشير تداخل الأغشية الرقيقة إلى ظاهرة التداخل الناتجة عن شعاعين ضوئيين منعكسين يتكونان من شعاع من الضوء ينعكس عن سطحين من طبقة رقيقة. في تداخل الأفلام الرقيقة، يتم تحديد فرق المسار بين الضوء المنعكس من الأسطح الأمامية والخلفية بسمك الفيلم، لذا يجب أن يظهر نفس الشريط الساطع (الشريط الداكن) في الأماكن التي تكون فيها سماكة الفيلم متساوية. نظرًا للطول الموجي القصير للغاية لموجات الضوء، يجب أن يكون الفيلم العازل رقيقًا بدرجة كافية لمراقبة هامش التداخل أثناء تداخل الغشاء الرقيق.
