تكنولوجيا تحليل الكسور بالميكروسكوب الميتالوجرافي
1. طريقة المراقبة بالمجهر الميتالوغرافي
المبدأ الأساسي للمجهر الميتالوغرافي المستخدم في علم المواد هو مراقبة الحالة السطحية لجسم ما عن طريق عكس الضوء من سطح العينة. بسبب الاختلافات في البنية المجهرية والتركيب البلوري والتركيب الكيميائي وخشونة سطح المادة، يختلف انعكاس الضوء، مما يؤدي إلى تكوين بطانة كما هو موضح في الأشكال 3-5.
الدقة النهائية للمجهر الضوئي محدودة بالطول الموجي للضوء المرئي ويمكن تحديدها عمومًا بواسطة معيار بايلي، وهو d=0.61 lect/(N • A)
في الصيغة: d هو القرار؛
α هو الطول الموجي للضوء المرئي
N. A هي الفتحة العددية.
إذا تم استخدام مرشح أخضر في المجهر الميتالوجرافي، فإن قيمة k يمكن أن تساوي تقريبًا {{0}}.5 ميكرومتر، وبالنسبة للفتحات العددية الأكبر المسموح بها مع N · A بقيمة 1.4، فمن المستحيل لتمييز الهياكل الدقيقة الأصغر من 0.2 ميكرومتر. بسبب العيوب الكامنة في التكبير المنخفض والعمق البؤري الضحل، تقتصر عينات المجاهر الضوئية ذات القضبان المقسمة على أسطح الكسر المسطحة، في حين لا يمكن ملاحظة أسطح الكسر القاسية ذات التموجات الكبيرة وتحليلها باستخدام المجاهر الضوئية.
في تحليل فشل الكسر، يُستخدم الفحص المجهري للمعادن بشكل أساسي لمراقبة البنية المجهرية للمواد وشكل الشقوق، والتي تنتمي إلى نطاق التحليل المعدني ولن يتم تفصيلها هنا. عند ملاحظة الشقوق، ليس من الضروري فقط ملاحظة وتحليل الخصائص المورفولوجية واتجاهها وخصائصها وبداية ونهاية الشق نفسه، ولكن أيضًا مراقبة وتحليل الوضع حول الشق والجسم الطبيعي والتغيرات في الصلابة الدقيقة على جانبي الشق، وتوزيع الشوائب، والخصائص المورفولوجية للأكاسيد أو منتجات التآكل داخل الشق.
في الآونة الأخيرة، تم إحراز تقدم جديد في تطبيق المجهر الضوئي لمراقبة الفروع، مع ظهور أنواع جديدة من المجاهر الضوئية ذات العدسات المتحد البؤر؛ بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام تقنية تكرار الكربون البلاستيكي لمراقبة شكل الكسر تحت المجهر الضوئي.
2. الأجهزة البصرية الرئيسية المطبقة
تشمل الأدوات المستخدمة في تقنية تحليل الكسور بالمجهر الميتالوغرافي بشكل أساسي الأدوات البصرية مثل المجهر الميتالوغرافي والمجهر الاستريو ذو العدسات المزدوجة.
نظرًا للعمق الضحل لتركيز المجهر الميتالوجرافي، فمن المطلوب أن يكون سطح الكسر المدروس مسطحًا تمامًا، وحتى قريبًا جدًا من المستوى. وهذا يعني أنه ليس من الممكن عادةً فحص أسطح الكسر الخشنة وغير المستوية باستخدام المجهر الضوئي.
عند مراقبة سطح الكسر تحت المجهر الميتالوغرافي، يكون التكبير الشائع الاستخدام حوالي 100 إلى 500. عند تطبيق تحليل الميتالوغرافي لدراسة الخصائص المورفولوجية لأسطح الكسر، من الضروري تثبيت جهاز تثبيت عينة الكسر على مسرح المجهر لضمان التعسف. تعديل قيد الميل لسطح مراقبة الكسر، بحيث يكون الجزء المرصود من الكسر عموديًا على محور التعتيم المجهري.
إن الشكل المتموج لسطح الكسر يجعل من الصعب تركيز الصورة بشكل كامل تحت المجهر الميتالوغرافي، مما يعني أنه لا يمكن الحصول إلا على صور واضحة للمناطق الأصغر تحت المجهر الميتالوغرافي. وللتغلب على هذا العيب، يمكن اختيار مساحة صغيرة جدًا من مجال الرؤية تحت بيئة مجهر ضوئي x400 لالتقاط صور قطبية، ومن ثم يمكن قطع الأجزاء المركزة في نفس مجال الرؤية من الصور دون الحاجة إلى لصق هذه الصور. في صورة واحدة حسب المواضع النسبية لكل قسم. هذه الطريقة مرهقة للغاية، ولكن من منظور التوسع في استخدام المجاهر الضوئية، فإنها لا تزال ممكنة. خاصة بالنسبة للوحدات التي لا تحتوي حاليًا على مجهر إلكتروني، فإن لها أهمية عملية أكبر.
نوع آخر من المجهر الضوئي هو مجهر ستيريو ثنائي العينين، والذي يستخدم عادةً تكبيرًا من xl إلى x100 ويتمتع بإحساس قوي بالرؤية المجسمة. يمكن إقرانه بمعدات التصوير الفوتوغرافي.
في الآونة الأخيرة، قام ماكلاتشين بتطوير مجهر ضوئي ذو عمق أكبر للتركيز، والذي يمكن استخدامه لتحليل ودراسة شكل الكسور المجهرية.
