金相顯微鏡不同視場功能的原理和應(yīng)用

　　眾所周知，金相顯微鏡具有不同的觀察方法，如開場、暗場、偏光和微分干預(yù)。在觀察合金成分的過程中，最常用的常規(guī)應(yīng)用是開場，大多數(shù)金相檢查都可以通過開場拍攝。然而，暗場、偏光和微分干預(yù)在材料分析中有其獨(dú)特的作用。

　　首先，看看不同的功能是如何通過原理實(shí)現(xiàn)的。

　　分光鏡為平面玻璃，光束垂直照射到樣品表面，造像清晰平整，能真正顯示各種組織，但缺乏立體感。

　　入射光通過反射鏡部件形成環(huán)形光束，照射在曲面反射鏡上，并以極大的傾斜角度反射到樣品表面。如果樣品表面是平的，你會(huì)看到一個(gè)黑暗不平的組織，這將導(dǎo)致光源的漫反射，并顯示一個(gè)明亮的圖像。

　　在入射光路和觀察鏡筒中添加偏振鏡。當(dāng)兩個(gè)偏振鏡處于正交位置時(shí)，每個(gè)方向的異性金屬都會(huì)消失。各種金屬使折射光變成橢圓偏振光，顯示不同的明暗襯里。

　　在偏光構(gòu)件的基礎(chǔ)上增加Normarski棱鏡，利用樣品表面的細(xì)微高度差，通過光線的干擾，提高組織細(xì)節(jié)之間的襯里度，使圖像具有浮雕感，對(duì)樣品的要求較低。有些樣品只需要拋光，不需要腐蝕。

　　注意：圖1至圖4來自蔡司金相顯微鏡顯示文檔。

　　在了解了不同觀察模式的原理后，我們可以通過球墨鑄件中球狀石墨在不同視場下產(chǎn)生不同的圖像現(xiàn)象來呈現(xiàn)不同視場的特征。拋光球墨鑄件樣品，無需腐蝕即可獲得不同視場下的觀察結(jié)果，如圖5至圖8所示。在明亮的場地下，可以看到石墨球和基材組織的表面是平的，沒有明顯的劃痕(圖5)。同一張照片在黑暗場地下可以看到小劃痕，石墨球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)清晰(圖6)。在正交偏光視場下，可以看到典型的石墨球“黑十字”現(xiàn)象(圖7).在偏光的基礎(chǔ)上增加微分干預(yù)，可以看到基體中不同取向的石墨球和晶體呈現(xiàn)出浮雕感

　　球狀石墨(拋光狀態(tài))

　　石墨球內(nèi)部結(jié)構(gòu)清晰

　　(拋光態(tài))

　　典型的“黑十字”現(xiàn)象

　　(拋光態(tài))

　　出現(xiàn)浮雕感(拋光狀態(tài))

　　讓我們看看一組典型組織在蝕刻狀態(tài)下的不同外觀特征(微分干預(yù)視場下的拋光狀態(tài))。圖9至圖12所示的照片為鐵素體在不同的視場下，珠光體組織同一畫面的顯像結(jié)果。可以直觀地看到不同功能視場的顯像差異。

　　F(暗灰色)P(黃白色)

　　晶體具有浮雕感(拋光狀態(tài))

　　一般而言，明場適用于觀察蝕刻組織，大多數(shù)可蝕刻的合金成分都可以由明場顯像。暗場可以識(shí)別非常細(xì)的劃痕，也可以識(shí)別非金屬混合物的顏色。例如，氧化銅在白光照明場下呈淺藍(lán)色，但在暗場觀察時(shí)可以看到其真實(shí)的紅寶石顏色。偏光還可以識(shí)別非金屬夾雜物;此外，對(duì)于一些難以蝕刻組織或晶體的金屬和合金，如一些變形鋁合金，當(dāng)使用偏光視場時(shí)，可以清楚地看到不同方向的晶體;同時(shí)，承受大量塑性變形金屬的最佳方向也可以通過偏光視場來確定?；诳梢姴煌∠蚓w的這一特性，偏光的應(yīng)用也可以擴(kuò)展。例如，在分析新材料時(shí)，可以簡單地判斷偏光視場下是否有未蝕刻的階段。在偏光視場的基礎(chǔ)上，微分干預(yù)視場增強(qiáng)了明顯的浮雕形狀，具有更明顯的襯里度，有利于自動(dòng)定量工作，補(bǔ)充更多細(xì)節(jié)。它最大的特點(diǎn)是不需要蝕刻;此外，增加λ-在定量分析中，可以拍攝彩色金相，提高精度。

　　簡言之，金相顯微鏡的不同功能是相輔相成的。如果您了解不同視場的原理，您可以根據(jù)樣品本身的特點(diǎn)和觀察目的的需要選擇合適的觀察方法或功能，這是更好地完成金相分析的重要環(huán)節(jié)。