La estructura, principios y aplicaciones de los microscopios metalográficos.
El microscopio metalográfico se utiliza principalmente para identificar y analizar la estructura interna de los metales. Es un instrumento importante para el estudio de la metalografía y un equipo clave para que el sector industrial identifique la calidad del producto. El instrumento está equipado con un dispositivo de cámara que puede capturar patrones metalográficos y analizarlos. Realice análisis de mediciones, edite, genere, almacene, administre imágenes y otras funciones.
El microscopio metalográfico es un producto de alta tecnología desarrollado combinando perfectamente la tecnología de microscopio óptico, la tecnología de conversión fotoeléctrica y la tecnología de procesamiento de imágenes por computadora.
Las imágenes metalográficas se pueden observar fácilmente en una computadora, de modo que los patrones metalográficos se pueden analizar, clasificar, etc. y las imágenes se pueden generar e imprimir. Como todos sabemos, la composición de las aleaciones, los procesos de tratamiento térmico y los procesos de procesamiento en frío y en caliente afectan directamente los cambios en la organización interna y estructura de los materiales metálicos, cambiando así las propiedades mecánicas de las piezas.
Por lo tanto, utilizar un microscopio metalográfico para observar, inspeccionar y analizar la estructura interna del metal es un medio importante en la producción industrial.
Un microscopio metalográfico se compone principalmente de un sistema óptico, un sistema de iluminación, un sistema mecánico y dispositivos accesorios (incluida la fotografía u otros dispositivos como la microdureza).
De acuerdo con las características de reflexión de la luz de diferentes componentes del tejido en la superficie de la muestra de metal, estos componentes del tejido se estudian ópticamente y se describen cualitativa y cuantitativamente utilizando un microscopio en el rango de luz visible. Puede mostrar señales de tejido metálico en una escala de 500 a 0,2 m.
Ya en 1841, el pueblo chino estudió los patrones de las espadas de acero y cuero de Damasco con una lupa. En 1863, los británicos habían trasplantado métodos petrográficos, incluidas técnicas de preparación de muestras, pulido y grabado, a la investigación del acero, desarrollaron técnicas metalográficas y más tarde fotografiaron una serie de muestras de tejido y otros tejidos con bajo aumento. Fotografías metalográficas. Las prácticas científicas de Sobie y sus contemporáneos en Alemania y Francia sentaron las bases de la microscopía metalográfica óptica moderna. A principios del siglo XX, la tecnología de microscopía metalográfica óptica se había perfeccionado y utilizado cada vez más en el análisis microscópico de metales y aleaciones. Sigue siendo una tecnología básica en el campo de la metalurgia.
Un microscopio metalográfico es un microscopio en el que se utiliza luz visible como fuente de iluminación. Tanto los tipos discretos como los horizontales incluyen amplificación óptica, iluminación y sistemas mecánicos.
El sistema de aumento es clave para la utilidad y calidad de un microscopio. Compuesto principalmente por lente objetivo y ocular.
El aumento de un microscopio de oro es:
M visualización = L/f objeto × 250/f malla = M visualización × M malla. En la fórmula [m1] M display——indica el aumento del microscopio; [m2] objeto M, [m3] malla M y [f2] objeto f, [f1] f malla representa el aumento y la distancia focal de la lente del objetivo y el ocular, respectivamente; L es la longitud del tubo óptico; 250 es la distancia fotópica. Todas las unidades de longitud son mm.
Resolución y aberración La resolución de la lente y el grado de corrección de los defectos de aberración son indicadores importantes de la calidad del microscopio. En la fotografía de oro, la resolución se refiere a la distancia mínima de resolución de la lente del objetivo al objeto objetivo. Debido al fenómeno de difracción de la luz, la distancia mínima de resolución de la lente del objetivo es limitada. El Abbe alemán propuso la siguiente fórmula para la distancia mínima de resolución
d=λ/2nsinφdonde [kg2][kg2] es la longitud de onda de la fuente de luz;
n es el índice de refracción del medio entre la muestra y el objetivo (aire; =1; trementina: =1,5);
φ es la mitad de la apertura del objetivo.
Se puede ver en la fórmula anterior que la resolución aumenta a medida que aumenta la suma. Debido a que la longitud de onda de la luz visible [kg2][kg2] está entre 4000 y 7000. En el caso más favorable, donde el ángulo [kg2][kg2] es cercano a 90, la distancia de resolución no será superior a [kg2]0,2 m. [kg2]. Por lo tanto, la microestructura menor que [kg2]0,2m[kg2] debe observarse con la ayuda de un microscopio electrónico (ver), mientras que la morfología, distribución y estructura cristalina del tejido con una escala entre [kg2]0,2~500m [kg2] Los cambios en el tamaño de las partículas, así como el espesor y la separación de las zonas de deslizamiento, se pueden observar con un microscopio óptico. Esto juega un papel importante en el análisis de las propiedades de las aleaciones, la comprensión de los procesos metalúrgicos, la realización del control de calidad de los productos metalúrgicos y el análisis de fallas de los componentes.
El grado de corrección de la aberración también es un factor importante que afecta la calidad de la imagen. Con un aumento bajo, la aberración se corrige principalmente a través de la lente del objetivo; con un aumento bajo, el ocular y el objetivo deben corregirse juntos. Hay siete tipos principales de aberraciones de las lentes, cinco de las cuales son la aberración esférica, la aberración de coma, el astigmatismo, la curvatura de campo y la distorsión de la luz monocromática. Hay dos tipos de luz policromática: aberración cromática longitudinal y aberración cromática transversal. Los primeros microscopios se centraban principalmente en la corrección de la aberración cromática y la aberración esférica parcial, con objetivos acromáticos y apocromáticos según el grado de corrección. En los microscopios metalográficos recientes se ha prestado suficiente atención a aberraciones como la curvatura y la distorsión del campo de los objetos. Una vez que se corrigen estas aberraciones en el objetivo y el ocular, no sólo la imagen es clara, sino que también se puede mantener su planitud en un amplio rango, lo cual es particularmente importante para la microfotografía metalográfica. Por lo tanto, ahora se utilizan ampliamente los objetivos planos acromáticos, los objetivos planos apocromáticos y los oculares de campo amplio. Los grados de corrección de aberraciones mencionados anteriormente están marcados en la lente del objetivo y en el ocular, respectivamente, en forma de tipo de lente.
Los primeros microscopios metalográficos utilizaban bombillas incandescentes generales como fuente de luz. Posteriormente, para mejorar el brillo y el efecto luminoso, aparecieron lámparas de tungsteno de bajo voltaje, lámparas de arco de carbono, lámparas de xenón, lámparas halógenas, lámparas de mercurio, etc. Algunos microscopios con propiedades especiales requieren una fuente de luz monocromática, y las lámparas de sodio y tuo pueden emitir luz monocromática.
El método de iluminación de un microscopio metalográfico es diferente al de un microscopio biológico. No utiliza luz transmitida, sino luz reflejada para obtener imágenes, por lo que debe tener un sistema de iluminación adicional especial, es decir, un dispositivo de iluminación vertical. En 1872, V. von Lang creó este dispositivo e hizo el primer microscopio metalográfico. El microscopio metalográfico original sólo tenía iluminación de campo claro, y posteriormente desarrolló iluminación oblicua para mejorar el contraste de algunos tejidos.
Mantenimiento, cuidados y precauciones de rutina
Para garantizar la vida útil y la confiabilidad del sistema, preste atención a los siguientes aspectos:
El laboratorio debe tener tres condiciones de prevención: a prueba de golpes (lejos de la fuente del terremoto), a prueba de humedad (use aire acondicionado, secadora), a prueba de polvo (piso cubierto); fuente de alimentación: 220V+-10%, 50HZ temperatura: 0 grados – 40 grados.
Al ajustar el enfoque, tenga cuidado de no dejar que la lente del objetivo toque la muestra para evitar rayar la lente del objetivo.
No cambie la lente del objetivo cuando el centro del orificio redondo de la junta de la platina esté lejos del centro de la lente del objetivo para evitar rayar la lente del objetivo.
No ajuste el brillo de alto a bajo, o demasiado brillante, lo que afectará la vida útil de la bombilla y dañará su vista.
Todos los cambios (de funciones) deben realizarse de forma ligera y en el lugar.
Ajuste el brillo al mínimo al apagar.
Los no profesionales no deben ajustar el sistema de iluminación (lámpara de posición de filamento) para evitar afectar la calidad de la imagen.
Al reemplazar la lámpara halógena, preste atención a la temperatura alta para evitar quemaduras; tenga cuidado de no tocar directamente el cuerpo de vidrio de la lámpara halógena con las manos.
Cuando esté apagado y no esté en uso, ajuste la lente del objetivo al estado más bajo a través del mecanismo de enfoque.
Cuando la máquina esté apagada y no esté en uso, no cubra la cubierta antipolvo inmediatamente. Espera hasta que se enfríe antes de volver a taparlo. Preste atención a la prevención de incendios.
Los componentes ópticos que no se utilizan con frecuencia se colocan en un plato de secado.
Los no profesionales no deben intentar limpiar la lente del objetivo ni otros componentes ópticos. Puede utilizar un hisopo de algodón absorbente humedecido en una mezcla de líquido en una proporción de 1:1 (alcohol anhidro: éter) y luego secarlo con un paño. No utilice otros líquidos para evitar dañar el ocular.
