Erinevates tööstusvaldkondades on metalltoodete arendamise ja tootmise vajalik tingimus nende mikrostruktuuri põhjalik uurimine. Tootmise erinevatel etappidel uurivad tehnoloogid tooraine, toorikute, detailide ja lõpptoodete omadusi, mis võimaldab eduk alt parandada materjalide omadusi ja õigeaegselt avastada defekte. Viimastel aastatel on selliste uuringute ülesandeid üha enam usaldatud optilisele tehnoloogiale ja eelkõige metallograafilisele mikroskoobile, mida kasutatakse peegeldunud pindadel olevate läbipaistmatute objektide uurimiseks.
Seadme määramine
Enamasti kasutatakse selliseid seadmeid piirkondades, mis hõlmavad teatud toiminguid metallidega. Eelkõige kasutavad neid geoloogid, arheoloogid, metallurgid ja erinevate valdkondade spetsialistid.mõõteriistad ja elektroonika, kus on oluline juhtmete täpne analüüs. Millist teavet annab mikroskoop metallograafiliste uuringute jaoks? See seade võimaldab peegeldunud valguses moodustada materjaliterade paigutuse struktuurse konfiguratsiooni, fikseerida võõrosakeste olemasolu selles, määrata pinnakihi omadusi jne. Defektoloogia ja mittepurustavate omaduste seisukohast testimisel on see äärmiselt oluline teave, mis annab aimu väliste detailide puudustest mõõtmete parameetrite, kristallstruktuuri ja isegi mõnede keemiliste omaduste kohta. Näiteks näitab see analüüsimeetod väikseimaid kestasid, pragusid, läbitungimise puudumist ja muid defekte.
Seadme disain
Seadme põhiseade koosneb kolmest osast, mille hulka kuuluvad valgustusmoodul, keskseade ja laud. Valgustusosa on lamp või latern, mis on fikseeritud reguleeritavale pöördklambrile ja millel on ka oma energiavarustus. Metallograafilise mikroskoobi sama osa sisaldab rühma erinevat värvi valgusfiltreid. Mis puutub keskplokki, siis selles on korraga mitu funktsionaalset komponenti, sealhulgas prisma optiline süsteem, valgustustoru, objektilauad, reguleerimismehhanismid, okulaari kinnitused ja abivahendid tehniliste toimingute korraldamiseks tööprotsessis. Kogu ül altoodud infrastruktuur on paigutatud kandealusele – mikroskoobilauale, missisaldab optilist pinki ja erinevaid sahtleid koos kappidega, milles hoitakse seadme tarvikuid.
Tööpõhimõte
Seadme põhiülesanne on töödelda objekti pinn alt peegelduva kiirguse parameetreid. Selleks kasutatakse eelmainitud optilist süsteemi, mis fikseerib vähimadki muutused ava diafragmas objekti valgustusparameetrite reguleerimise taustal. Mõõtmise tööteguriks on teatud mõttes kiirte teekond, mis eredatel ja tumedatel väljadel avaldub erinev alt. Näiteks eredas väljas õppides läbivad lambist tulevad kiired diafragmasid (välja ja ava) ning suunatakse peegeldavale plaadile. Viimane omakorda peegeldab uuritava struktuuri omadusi, kandes läätse abil valguse osaliselt üle sihttootele.
Objektide vaatlemisel pimedas väljas interakteerub optiline metallograafiline mikroskoop paraboolse peeglit peegeldava pinna, rõngakujulise diafragma ja voldikläätsega. Äärmuslikud kiirguskiired, möödudes diafragmast, suunatakse rõngakujulisele peeglile, kattes plaadi reflektoriga. Sellest hetkest alates hakkab peegel peegeldama valgust kondensaatorile, suunates kiired ümber objekti tasapinnale. Pilt moodustatakse objektiivi läbinud ja optilisse torusse sisenenud peegeldunud kiirte omaduste põhjal.
Metalograafilise mikroskoobi tehnilised andmed
Seadme tööprotsessi iseloomustavad kaks parameetrite rühma – need on objektiivi jaokulaar. Objektiivi peamised tööparameetrid on:
- Suurendussuhe – heledas väljas 11x kuni 30x ja pimedas väljas 30x kuni 90x.
- Arvuline ava – 0,17 kuni 1,3.
- Fokuskaugus – keskmiselt 2,4–23 mm.
- Vaba kaugus – 0,13–5,4 mm.
Metalograafilise mikroskoobi okulaari puhul tuleb esile tõsta kaks peamist omadust:
- Fookuskaugus – 12 kuni 83 mm.
- Lineaarne vaateväli – 8 kuni 20 mm.
Kasutusjuhised
Enne instrumendi kasutamist on vaja reguleerida konstruktsiooni raami või tööplatvormi, avada ava diafragma, reguleerida mehaanilisi kinnitusi ja viia analüüsi kollektor lambile. Kui kasutatakse kaasaskantavat metallograafilist mikroskoopi, aitab tarkvara saavutada okulaari ja objektiivi seadistuste optimaalset kombinatsiooni, kuna seadme kaasaskantavad mudelid võimaldavad ühenduda otse laboris arvutijaamadega. Nii või teisiti on enne töö alustamist soovitatav seada suurendusskaala vahemikku 500–1000 ava. Seejärel saate liikuda optiliste filtrite juurde, mis valitakse vastav alt akromaatiliste läätsede omadustele. Sel juhul on universaalseks lahenduseks nähtava osa kesktoonide korrektsioon. Ainult kollakasrohelist valgusfiltrit ei kombineerita apokromaatidega. Pärast seadistamist algab protsessmoodustunud kujutise optiline andmetöötlus, mille graafilised materjalid saadetakse seejärel vastav alt analüüsiülesannetele dekodeerimiseks.
Järeldus
Metallograafilise uurimistöö tehnoloogial on üsna kitsas spetsialiseerumine, mis ei vähenda selle pindade uurimismeetodi suurt väärtust. Tarbijatega kohtumiseks oma laboritega tööstusettevõtete näol lähevad seadme arendajad ise selle jõudlust parandama. Näiteks kodumaine metallograafiline mikroskoop METAM-P1, mis maksab umbes 13 tuhat rubla. rikkalik varustus ja kaasaegsete kõrgtehnoloogiliste funktsioonide olemasolu. Piisab, kui märkida, et see on varustatud planakromaadi objektiivide ja laia optilise ulatusega kompenseerivate okulaaridega. Ja see on vaid põhiversioon ühes uue põlvkonna metallograafiliste agregaatmikroskoopide perekonnast.
