Struttura, principi e applicazioni dei microscopi metallografici.
Il microscopio metallografico viene utilizzato principalmente per identificare e analizzare la struttura interna dei metalli. È uno strumento importante per lo studio della metallografia e un’attrezzatura chiave per il settore industriale per identificare la qualità del prodotto. Lo strumento è dotato di un dispositivo fotocamera in grado di catturare modelli metallografici e analizzarli. Effettuare analisi di misurazione, modificare, produrre, archiviare, gestire immagini e altre funzioni.
Il microscopio metallografico è un prodotto high-tech sviluppato combinando perfettamente la tecnologia del microscopio ottico, la tecnologia di conversione fotoelettrica e la tecnologia di elaborazione delle immagini del computer.
Le immagini metallografiche possono essere facilmente osservate su un computer, in modo che i modelli metallografici possano essere analizzati, classificati, ecc. e le immagini possano essere emesse e stampate. Come tutti sappiamo, la composizione delle leghe, i processi di trattamento termico e i processi di lavorazione a caldo e a freddo influenzano direttamente i cambiamenti nell’organizzazione interna e nella struttura dei materiali metallici, modificando così le proprietà meccaniche delle parti.
Pertanto, l’utilizzo di un microscopio metallografico per osservare, ispezionare e analizzare la struttura interna del metallo è un mezzo importante nella produzione industriale.
Un microscopio metallografico è composto principalmente da un sistema ottico, un sistema di illuminazione, un sistema meccanico e dispositivi accessori (inclusa la fotografia o altri dispositivi come la microdurezza).
In base alle caratteristiche di riflessione della luce dei diversi componenti tissutali sulla superficie del campione metallico, questi componenti tissutali vengono studiati otticamente e descritti qualitativamente e quantitativamente utilizzando un microscopio nel campo della luce visibile. Può visualizzare segni di tessuto metallico su una scala compresa tra 500 e 0,2 m.
Già nel 1841, il popolo cinese studiò i modelli delle spade in acciaio e cuoio di Damasco sotto una lente d’ingrandimento. Nel 1863, gli inglesi avevano trapiantato i metodi petrografici, comprese le tecniche di preparazione dei campioni, lucidatura e incisione, nella ricerca sull’acciaio, sviluppato tecniche metallografiche e in seguito fotografato una serie di campioni di tessuto e di altro ingrandimento a basso ingrandimento. Foto metallografiche. Le pratiche scientifiche di Sobie e dei suoi contemporanei in Germania e Francia gettarono le basi per la moderna microscopia metallografica ottica. All’inizio del XX secolo, la tecnologia della microscopia metallografica ottica era stata sempre più perfezionata e ampiamente utilizzata nell’analisi microscopica di metalli e leghe. È ancora una tecnologia di base nel campo della metallurgia.
Un microscopio metallografico è un microscopio in cui la luce visibile viene utilizzata come fonte di illuminazione. Sia i tipi discreti che quelli orizzontali includono amplificazione ottica, illuminazione e sistemi meccanici.
Il sistema di ingrandimento è fondamentale per l’utilità e la qualità di un microscopio. Composto principalmente da obiettivo e oculare.
L’ingrandimento di un microscopio d’oro è:
M display = L/f oggetto × 250/f mesh = M display × M mesh. Nella formula [m1] M display——indica l’ingrandimento del microscopio; [m2] oggetto M, [m3] maglia M e oggetto [f2] f, [f1] maglia f rappresenta rispettivamente l’ingrandimento e la lunghezza focale dell’obiettivo e dell’oculare; L è la lunghezza del tubo ottico; 250 è la distanza fotopica. Tutte le unità di lunghezza sono mm.
Risoluzione e aberrazione La risoluzione della lente e il grado di correzione dei difetti di aberrazione sono indicatori importanti della qualità del microscopio. Nella fotografia dorata, la risoluzione si riferisce alla distanza di risoluzione minima della lente dell’obiettivo dall’oggetto target. A causa del fenomeno della diffrazione della luce, la distanza minima di risoluzione dell’obiettivo è limitata. L’abate tedesco propose la seguente formula per la distanza minima di risoluzione
d=λ/2nsinφdove [kg2][kg2] è la lunghezza d’onda della sorgente luminosa;
n è l’indice di rifrazione del mezzo tra il campione e la lente dell’obiettivo (aria; =1; trementina: =1,5);
φ è la metà dell’apertura dell’obiettivo.
Si può vedere dalla formula sopra che la risoluzione aumenta all’aumentare della somma. Poiché la lunghezza d’onda della luce visibile [kg2] [kg2] è compresa tra 4000 e 7000. Nel caso più favorevole in cui l’angolo [kg2] [kg2] è vicino a 90, la distanza di risoluzione non sarà superiore a [kg2] 0,2 m [kg2]. Pertanto, la microstruttura più piccola di [kg2]0,2m[kg2] deve essere osservata con l’aiuto di un microscopio elettronico (vedi), mentre la morfologia, la distribuzione e la struttura cristallina del tessuto con una scala compresa tra [kg2]0,2~500m [kg2] I cambiamenti nella dimensione delle particelle, così come nello spessore e nella spaziatura delle zone di scorrimento, possono essere osservati con un microscopio ottico. Ciò svolge un ruolo importante nell’analisi delle proprietà delle leghe, nella comprensione dei processi metallurgici, nell’esecuzione del controllo di qualità dei prodotti metallurgici e nell’analisi dei guasti dei componenti.
Anche il grado di correzione dell’aberrazione è un fattore importante che influisce sulla qualità dell’immagine. A basso ingrandimento, l’aberrazione viene corretta principalmente attraverso la lente dell’obiettivo; a basso ingrandimento, l’oculare e la lente dell’obiettivo devono essere corretti insieme. Esistono sette tipi principali di aberrazioni delle lenti, cinque delle quali sono l’aberrazione sferica, l’aberrazione del coma, l’astigmatismo, la curvatura del campo e la distorsione per la luce monocromatica. Esistono due tipi di luce policromatica: aberrazione cromatica longitudinale e aberrazione cromatica trasversale. I primi microscopi si concentravano principalmente sulla correzione dell’aberrazione cromatica e dell’aberrazione sferica parziale, con obiettivi acromatici e apocromatici a seconda del grado di correzione. Nei recenti microscopi metallografici, è stata prestata sufficiente attenzione alle aberrazioni come la curvatura e la distorsione del campo dell’oggetto. Dopo che la lente dell’obiettivo e l’oculare sono state corrette per queste aberrazioni, non solo l’immagine è chiara, ma anche la sua planarità può essere mantenuta su un ampio intervallo, il che è particolarmente importante per la microfotografia metallografica. Pertanto, gli obiettivi plan acromatici, gli obiettivi plan apocromatici e gli oculari ad ampio campo sono ora ampiamente utilizzati. I gradi di correzione dell’aberrazione sopra menzionati sono contrassegnati rispettivamente sulla lente dell’obiettivo e sull’oculare sotto forma di tipo di lente.
I primi microscopi metallografici utilizzavano lampadine a incandescenza come sorgente luminosa. Successivamente, al fine di migliorare la luminosità e l’effetto luminoso, sono apparse lampade al tungsteno a bassa tensione, lampade ad arco di carbonio, lampade allo xeno, lampade alogene, lampade al mercurio, ecc. Alcuni microscopi con proprietà speciali richiedono una sorgente luminosa monocromatica, mentre le lampade al sodio e le lampade Tuo possono emettere luce monocromatica.
Il metodo di illuminazione di un microscopio metallografico è diverso da quello di un microscopio biologico. Non utilizza la luce trasmessa, ma utilizza la luce riflessa per l’imaging, quindi deve avere uno speciale sistema di illuminazione aggiuntivo, cioè un dispositivo di illuminazione verticale. Nel 1872 V. von Lang creò questo dispositivo e costruì il primo microscopio metallografico. Il microscopio metallografico originale aveva solo un’illuminazione in campo chiaro e successivamente sviluppò un’illuminazione obliqua per migliorare il contrasto di alcuni tessuti.
Manutenzione ordinaria, cura e precauzioni
Per garantire la durata e l’affidabilità del sistema, prestare attenzione ai seguenti aspetti:
Il laboratorio dovrebbe avere tre condizioni di prevenzione: resistente agli urti (lontano dalla fonte del terremoto), resistente all’umidità (usare condizionatore d’aria, asciugatrice), resistente alla polvere (pavimento coperto); alimentazione: 220 V+-10%, temperatura 50 HZ: 0 gradi – 40 gradi.
Quando si regola la messa a fuoco, fare attenzione a non lasciare che la lente dell’obiettivo tocchi il campione per evitare di graffiarla.
Non cambiare la lente dell’obiettivo quando il centro del foro rotondo della guarnizione del tavolino è lontano dal centro della lente dell’obiettivo per evitare di graffiare la lente dell’obiettivo.
Non regolare la luminosità da alta a bassa o troppo luminosa, poiché ciò influenzerebbe la durata della lampadina e danneggerebbe la vista.
Tutti i passaggi (di funzione) devono essere eseguiti con leggerezza e in posizione.
Regolare la luminosità al minimo durante lo spegnimento.
I non professionisti non devono regolare il sistema di illuminazione (lampada di posizione del filamento) per evitare di compromettere la qualità dell’immagine.
Quando si sostituisce la lampada alogena, prestare attenzione alla temperatura elevata per evitare ustioni; fare attenzione a non toccare direttamente con le mani il corpo in vetro della lampada alogena.
Quando è spento e non in uso, regolare la lente dell’obiettivo allo stato più basso attraverso il meccanismo di messa a fuoco.
Quando la macchina è spenta e non in uso, non coprire immediatamente il coperchio antipolvere. Aspettate che si raffreddi prima di ricoprirla nuovamente. Prestare attenzione alla prevenzione incendi.
I componenti ottici che non vengono utilizzati frequentemente vengono collocati in un piatto di asciugatura.
I non professionisti non dovrebbero tentare di pulire la lente dell’obiettivo e altri componenti ottici. È possibile utilizzare un batuffolo di cotone assorbente imbevuto di un liquido misto in rapporto 1:1 (alcol anidro: etere) e quindi asciugarlo. Non utilizzare altri liquidi per evitare di danneggiare l’oculare.
