徠卡顯微鏡的金相與色彩和對比度
微觀結構形態檢查對材料科學和故障分析了決定性的作用。 有可視化材料的真實結構,在光學顯微鏡的許多可能性。 在這篇文章中所顯示的圖像示例演示了一些使用的技巧的信息潛力
清潔橫截面
*步是始終以產生拋光金相截面。 然而,真正的微結構的制備方法是*成功的,如果樣品表面是完全清潔和deformationfree。 后一節已經產生它通常是立即銘刻在酸,堿液或鹽溶液,發展的微觀結構。 這種攻擊在晶界或變粗糙,然后出現暗在明某些糧食和相區。
結合正確的方法
如果這些方法不足以使一個完整的檢查,如果蝕刻結果不符合規格或如果材料是耐蝕刻,無論是彩色蝕刻或諸如偏振場,暗場和干涉對比其他光學顯微技術的使用。 通常,它需要彩色蝕刻和光學反差的組合,以獲得*佳的結果。 偉大的各種可能的成像技術所表現出的照片銅合金試樣的同一細節(圖1-6)。
圖 4-6(從左至右):在偏振光,并從不同的角度的銅合金的面心立方點陣的圖像。
圖7至圖12示出了對比的顯微組織中不同材料的不同方法。 這里采用的彩色蝕刻技術引起不同厚度的顆粒或混合晶體區的干燥層的形成。
將切片蝕刻克萊姆(K)或Beraha(B)的蝕刻劑,這是著色蝕刻基于亞硫酸鉀。 該組合物是由于在“Metallographisches,keramographisches,plastographisches?tzen”以君特格拉斯Petzow和純美卡爾,由Borntraeger,2006出版。 在圖7和圖8所示,在鋼中的鐵素體被著色,而碳化三鐵保持白色,實現了碳化物沉積物的形成明顯的對比。 奧氏體鋼的焊接層被示于圖9和圖10, 圖像突出,不僅鑄造結構,而且還偏析和熱影響區。 圖11還示出了錫青銅樣品中的偏析由于初期熔化。 圖12是如何這種蝕刻甚至可以被用于可視化亞晶形成一個很好的例子。
圖7-9(從左至右):各個晶粒或混晶區域和不同厚度的干燥層的顏色蝕刻:
圖7:鐵素體 - 珠光體組織,鐵素體是有色的Fe3C的同時保持白色的Klemm(K)的蝕刻
圖8:這反襯可視化的軟退火(K)的質量
圖9:微觀結構的激光治療產生的奧氏體鑄鐵,Beraha(B)蝕刻
圖10-12(從左至右):各個晶粒或混晶區域和不同厚度的干燥層的顏色蝕刻:
圖10:激光焊接連接的各種奧氏體鋼線(B)
圖11:在一個青銅線(K)濃度差異
圖12:糧食面積蝕刻和亞晶的形成在錫棒
極化帶和不帶彩色蝕刻
顏色對比和特定微結構的形成可以經常通過在顯微鏡下被蝕刻的樣品的光的偏振得以提高。 在圖13-18,這個方法是用來突出不同的變形機制(主要是誘導的半成品或零部件的制造)及隨后的具體結構變形在材料的微觀結構。
圖13-15(左到右):極化帶和不帶顏色蝕刻:
圖13:鈮,冷彎(B)
圖14:鈷,冷軋(B)
圖15:鋅與孿生由于動態變形(K)
圖16-18(左到右):極化帶和不帶顏色蝕刻:
圖16:錫鉛焊錫,孿晶變形顯示在錫點(K)
圖17:SN動態變形,變形孿晶的發音形成是一個動態負載(K)的一個標志
圖18:滑移帶,由于在銅鋅線與面心立方晶格(K)顯著變形。
在偏振光樣品的檢查也是在彩色蝕刻未能提供個別微觀結構組件所需的對比度案件往往樂于助人,或者如果只有一相被攻擊的復合材料。 例子示于圖19至21。 圖19顯示了在一個10美分的硬幣由北歐金,而在圖20中,單個的晶體和它們的針結構,可在碳化鎢看到一個更好的圖象的晶粒和孿晶結構的。 圖21示出的數量,大小和石墨纖維的形狀,炭黑,碳纖維增強塑料。 如果文件是必需的復合材料的不同的組件,附加的光學反差通常是必不可少的。 圖22中記載了可以通過特殊黃銅的顯微組織的光學成像來實現優異的結果,并在同一時間,玻璃纖維編織層的涂層。 在切斷的電容器的照片中,玻璃纖維芯中可以看到其薄銅套筒焊接在導體軌跡的錫青銅(圖23)。 本系列的*后一張照片顯示了錫青銅的防磨損燒結層與石墨組件和陶瓷顆粒(圖24)。
這些實施例清楚地表明,不同相位的分布和形成有很大的,如果不覆蓋,該材料的特性顯著性。 這就是為什么明顯的分化與這里介紹的方法是特別重要的。
圖19-21(左到右):極化帶和不帶顏色蝕刻:
圖19:10歐分硬幣制成的北歐金(K)
圖20:一個鑄造碳化鎢為W2C組成的針狀結構的結構,etchpolished與H 2 O 2和偏光
圖21:碳纖維中的結構成分,由碳纖維增強塑料未腐蝕的,偏振
圖22-24(左到右):極化帶和不帶顏色蝕刻:
圖22:用粘結玻璃纖維編織層(K)黃銅組件
圖23:電容器塑料 - 玻璃纖維芯,鍍銅,并焊接到一個青銅帶狀導體(K)
圖24:含有青銅,石墨和陶瓷顆粒,通過標定清晰可見變形的青銅(K)燒結磨損保護涂層
干涉與對比
圖25至圖28顯示,已經發展由于蝕刻的微觀結構揭示了一個額外的維度時,干涉相襯成像。 這是特別明顯的在以下所示(圖27)鑄造黃銅線,其中,晶體結構和還樹枝狀凝固典型的鑄造中可以看出大得多的細節。
圖25-28(從左上到右下):使用改進的干擾對比:
圖 25:由激光熔化處理的投奧氏體結構的明視場圖像
圖 26:在干涉對比顯示樹突(二)明確反襯出相同的樣品
圖27:黃銅線材在明中心
圖28:與顯著改善糧食對比度和樹突的可視化和凝固的方向(K)的干涉對比同一樣品
圖29到31是干涉相襯成像的潛力進一步令人印象深刻的例子。 圖29顯示了錫的材料行為,其中突如其來的壓力導致新糧的形成和由于孿晶結晶Umklapp過程。 圖30清楚地示出了在根據本晶粒取向的晶粒顯微組織滑移帶的方向。 這種技術可用于大多數耐蝕刻硬質金屬,得到spherolithic碳化物與二次粘連的一個更好的圖像 - 在這里嵌入在兩相的鎳基合金(圖31)。
在一個極材料不同物質的組合示于圖32-34。 圖32示出了銀焊料陶瓷材料/銅連接。 圖33描繪了粘在陶瓷基片的玻璃 - 塑料層和玻璃纖維編織層的涂層的復合物。 一種電子部件的橫截面可以看出,在圖34中,與在銅導體的一側的玻璃纖維增強塑料和其它的陶瓷結構體。
圖29-34(從左上到右下):使用干擾對使用和不使用彩色蝕刻樣品對比度增強的例子:
圖29:變形孿晶由突然的重整(K)的產生
圖30:一個變形銅青銅樣品(K)在對比的滑移帶的
圖31:中投碳化鎢的鎳基體的良好形象,實現與干涉對比
圖32:在銅/陶瓷復合銀焊(蝕刻拋光+ K)
圖33:電路板的橫截面視圖,復合材料不同的塑料,拋光
圖34:電子部件的橫截面視圖,陶瓷,金屬和玻璃纖維增強塑料(B)的