Наблюдение структуры — финальный этап проверки работы по приготовлению образцов. Параметры объективов и режимы наблюдения металлографического микроскопа определяют, какие детали структуры можно различить; правильный выбор обеспечивает и эффективность, и надёжность интерпретации.
Параметры объективов и выбор
Ключевые параметры объектива — увеличение и числовая апертура (NA). Разрешающая способность примерно равна 0.61λ/NA; увеличение свыше примерно 1000×NA оказывается пустым. Для металлографических работ объективы подбирают по принципу «обзор на малом увеличении, детализация на большом»: 5× и 10× — для обзорного осмотра макроструктуры и дефектов, 20× и 50× — для штатной оценки структуры, 100× иммерсионный — только когда нужно различать тонкие выделившиеся фазы. Планахроматы удовлетворяют большинство задач контроля; при повышенных требованиях к контрасту и хроматической коррекции выбирают планапохроматы.
Светлое и тёмное поле
Светлое поле (BF) — базовый способ наблюдения: свет падает через объектив перпендикулярно поверхности, плоские отражающие участки выглядят яркими, рассеивающие — тёмными; способ подходит для наблюдения и оценки структуры после травления в большинстве случаев. Тёмное поле (DF) собирает только свет, рассеянный образцом: царапины, включения и мелкие неровности выглядят яркими; метод чувствителен к дефектам полировки и рельефу и часто применяется для контроля качества приготовления и выявления неметаллических включений.
Поляризация и дифференциальный интерференционный контраст
Поляризация (POL) использует скрещенные поляризаторы для наблюдения анизотропных материалов: контраст кристаллографической ориентировки зёрен заметен у анодированных плёнок на алюминиевых сплавах, у титана, цинка, магния; для изотропных металлов поляризация помогает выявлять следы напряжений и деформации. Дифференциальный интерференционный контраст (DIC) превращает малые перепады высоты поверхности в контраст и даёт объёмное рельефное изображение; подходит для наблюдения линий скольжения, рельефа и отпечатков твёрдости на нетравленых или слабо травленых образцах. Учтите: DIC требователен к плоскостности образца, и качество приготовления напрямую влияет на изображение.
Практические рекомендации
- Подбирайте объективы по принципу «малое увеличение — обзор, большое — детализация», избегайте пустого увеличения.
- Светлое поле — для штатной оценки; тёмное — для включений и царапин.
- Поляризация подходит анизотропным материалам; DIC — для рельефа на нетравленой поверхности.
- Перед наблюдением проверьте плоскостность образца и умеренность травления; окончательное решение — по оценке образца и регламенту работ.
Учебные материалы MICROCRE · режим уточняйте по оценке образца и регламенту работ.