3. Мікроскопічний аналіз

Мікроскопічний аналіз (мікроаналіз) застосовують для визначення форми і розмірів зерен, з яких складається метал або сплав; виявлення змін внутрішньої будови сплаву, що відбуваються під впливом різних режимів обробки; виявлення дефектів металу — мікротріщин, раковин і т.п.; виявлення неметалічних включень — сульфідів, оксидів та ін.

Підготовлена для дослідження під мікроскопом поверхня зразка називається мікрошліфом.

Для мікроаналізу з досліджуваного матеріалу вирізують зразок, поверхню його піддають шліфуванню, поліруванню, травленню і потім спостерігають в металографічний мікроскоп.

Шліфування поверхні вручну або на спеціальних шліфувальних верстатах починають на шкірці з найкрупнішим абразивним зерном, потім поступово переходять до шліфування на шкірці з дрібнішим абразивним зерном, після чого поверхню зразка полірують.

Полірування проводять на спеціальному полірувальному верстаті на крузі, обтягнутому сукном, що обертається, змочуваним полірувальною рідиною — водою із зваженими в ній частинками окислу хрому або алюмінію. Оброблювана поверхня зразка виходить блискуче дзеркальною. Але отримана поверхня не дозволяє судити про будову металу (сплаву); тільки неметалічні включення і мікродефекти виявляються на світлому фоні полірованої поверхні зразка.

Д ля виявлення мікроструктури поліровану поверхню зразка піддають травленню, тобто дії розчинів кислот, лугів, солей. Різні структури розчиняються з різною швидкістю і тому одні витравляються більше, а інші — менше. При освітленні мікрошліфа на мікроскопі проміння світла по-різному відображається від різних структурних складових, що протравилися. Місця, протравлені сильніше, більше розсіюють відображене проміння, тому в об'єктиві мікроскопа вони виходять темнішими.

На мал. 2.2 показано, що унаслідок сильнішого протравлення проміння, падаюче на ці місця, відбиваються в сторони, і не потрапляють в об'єктив мікроскопа і тому межі зерен здаються темними. Для дослідження структури металів і сплавів застосовують мікроскопи відбитого світла – металографічні.

4. Типи металографічних мікроскопів

4.1. Металографічний мікроскоп мім-8м горизонтального типу.

Частіше використовується при дослідженні металів. На ньому можна вивчати мікроструктуру візуально при збільшеннях 100 – 1350^х і фотографувати при збільшенні 45 – 2000^х.

Оптична схема мікроскопа МІМ-8М показана на малюнку 2.3. Світлові промені від джерела світла 1 проходить через колектор 2 та апертурну діафрагму 3, лінзи 4 і 5, польову діафрагму 6, лінзу 7 та, відхиляючись відбивною пластиною 8, потрапляють через об'єктив 9 на мікрошліф. Відбиті від мікрошліфа промені проходить знову через об'єктив 9 і відбивну пластинку 8, ахроматичну лінзу 10 і призми 11 і 12, потрапляють в окуляр 13 для візуального спостереження. При фотографуванні лінза 10 і призма 11 вимикаються, світлове проміння потрапляє на призму 14 і, проходячи через ахроматичну лінзу 15 і окуляр (гомаль) 16, проектують зображення об'єкту на матове скло (фотопластину) 17. Зображення об'єкту можна спостерігати і в дзеркалі 18.

Конструкція. Мікроскоп розташований на двотумбовому столі. В тумбах столу знаходяться ящики для приладдя. На кришці столу укріплена оптична лава, на якій. розташовані освітлювач, мікроскоп і фотокамера (мал.2.4.). В корпусі мікроскопа змонтовані освітлювальний тубус 8, центральна призматична система, предметний столик 6, об'єктивний столик 5, механізми грубої подачі предметного столика і мікрометричного фокусування мікроскопа на об'єкт, монокулярна насадка 4, яку можна замінювати бінокулярною насадкою, фототубус 3. Механізм грубої подачі пов'язаний з предметним столиком. Обертаючи барабан 16, встановлюють предметний столик на необхідній висоті і стопорять баранчиком 15. На осі барабана 16 знаходиться шкала з індексом для грубої установки висоти наочного столика залежно від вживаного об'єктиву. При візуальному нагляді об'єкту включається призма 11 , для чого рукоятка 2 висувається з корпуса мікроскопа. Для фотографування зображення об'єкту, його переводять на матове скло фотокамери, користуючись рукояткою 14.