금속현미경 파괴 분석 기술
1. 금속현미경의 관찰방법
재료과학에 사용되는 금속현미경의 기본 원리는 시료 표면에 빛을 반사시켜 물체의 표면 상태를 관찰하는 것이다. 재료 표면의 미세구조, 결정구조, 화학적 조성, 거칠기 등의 차이로 인해 빛의 반사 정도가 달라지며, 그림 3-5과 같이 라이닝이 형성됩니다.
광학 현미경의 최종 분해능은 가시광선의 파장에 의해 제한되며 일반적으로 d=0.61 λ/(N · A)인 Payleigh 기준에 의해 결정될 수 있습니다.
공식에서 d는 해상도입니다.
λ는 가시광선의 파장
N. A는 개구수입니다.
금속 조직 현미경에 녹색 필터를 사용하는 경우 k 값은 대략 {{0}}.5 μm와 같을 수 있으며 N · A가 1.4인 더 큰 허용 개구수에 대해서는 불가능합니다. 0.2μm보다 작은 미세 구조를 구별합니다. 낮은 배율과 얕은 초점 깊이라는 본질적인 단점으로 인해 분할 막대 광학 현미경의 샘플은 평평한 파단 표면으로 제한되는 반면 큰 기복이 있는 거친 파단 표면은 광학 현미경을 사용하여 관찰하고 분석할 수 없습니다.
파괴 실패 분석에서 금속 조직 현미경은 주로 재료의 미세 구조와 균열의 형태를 관찰하는 데 사용됩니다. 이는 금속 조직 분석의 범위에 속하므로 여기서는 자세히 설명하지 않습니다. 균열을 관찰할 때에는 균열 자체의 형태적 특성, 방향성, 성질, 균열 자체의 시작과 끝을 관찰하고 분석하는 것뿐만 아니라, 균열 주변의 상황과 정상체, 균열의 변화 등을 관찰하고 분석하는 것이 필요하다. 균열 양쪽의 미세경도, 개재물의 분포, 균열 내부의 산화물이나 부식 생성물의 형태학적 특성.
최근에는 공초점 팬 렌즈를 갖춘 새로운 유형의 광학 현미경이 등장하면서 가지를 관찰하기 위한 광학 현미경의 적용에 새로운 진전이 이루어졌습니다. 또한 플라스틱 탄소 복제 기술을 사용하여 광학 현미경으로 파손 형태를 관찰할 수 있습니다.
2. 주요 광학기기 적용
금속 조직 현미경 파괴 분석 기술에 사용되는 도구에는 주로 금속 조직 현미경 및 이중 렌즈를 갖춘 실체 현미경과 같은 광학 기기가 포함됩니다.
금속 조직 현미경의 초점 깊이가 얕기 때문에 연구된 파단 표면은 매우 평평해야 하며 심지어 평면에 매우 가깝습니다. 즉, 일반적으로 광학 현미경을 사용하여 거칠고 고르지 않은 파손 표면을 검사하는 것은 불가능합니다.
금속 조직 현미경으로 파단 표면을 관찰할 때 일반적으로 사용되는 배율은 약 100~500입니다. 파단 표면의 형태 특성을 연구하기 위해 금속 조직 분석을 적용할 때 임의성을 보장하기 위해 파단 시편 고정 장치를 현미경 스테이지에 설치해야 합니다. 균열 관찰 표면의 기울기 제한을 조정하여 균열의 관찰된 부분이 현미경 조광 축에 수직이 되도록 합니다.
파손 표면의 기복 형태로 인해 금속 현미경으로 이미지의 초점을 완전히 맞추는 것이 어렵습니다. 이는 금속 조직 현미경으로 더 작은 영역의 선명한 이미지만 얻을 수 있음을 의미합니다. 이러한 단점을 극복하기 위해 x400 광학현미경 환경에서 화각의 아주 작은 영역을 선택하여 극 사진을 촬영한 다음, 이러한 사진을 붙여넣지 않고도 동일한 화각 사진에서 초점이 맞춰진 부분을 잘라낼 수 있습니다. 각 섹션의 상대적인 위치에 따라 하나의 이미지로 만들어집니다. 이 방법은 상당히 번거롭지만, 광학현미경의 활용 확대라는 관점에서 보면 여전히 실현 가능하다. 특히 현재 전자현미경이 없는 유닛의 경우 이는 더욱 실용적인 의미를 갖습니다.
또 다른 유형의 광학현미경은 쌍안 입체현미경으로, 일반적으로 xl ~ x 100의 배율을 사용하며 입체시감이 강합니다. 사진 장비와 함께 사용할 수 있습니다.
최근 Mclachin은 미세한 균열의 형태를 분석하고 연구하는 데 사용할 수 있는 초점 심도가 더 깊은 광학 현미경을 개발했습니다.
