2.6. Робота на мікроскопі

З металографічним мікроскопом, що є складним, точним і дорогим приладом, необхідно звертатися дбайливо й акуратно. Перш ніж приступити до роботи на мікроскопі, необхідно спочатку докладно ознайомитися з його оптичною системою і конструкцією.

Візуальне (зорове) спостереження мікроструктури

1. Вибрати збільшення мікроскопа (об'єктив і окуляр), користуючись даними табл. 2.2. Починати треба з менших збільшень, переходячи до великого.

2. В отвір візуального (зорового) тубуса 13 (див. рис. 2.5) вставити окуляр.

3. Відвернути затискної гвинт 23, обертанням макрометричного гвинта 4 підняти предметний столик 10 і вставити об'єктив у посадковий отвір, розташований у верхній частині ілюмінаторного тубуса 11.

4. У вікно предметного столика вставити підкладку 7 з потрібним отвором у залежності від розміру шліфа.

5. Обертанням макрометричного гвинта 4 опустити предметний столик до збігу ризики на кронштейні предметного столика з крапкою на корпусі мікроскопа.

6. За допомогою гвинтів 6 установити предметний столик у такому положенні, щоб об'єктив був у центрі отвору підкладки.

7. Помістити досліджуваний шліф полірованою і протравленою поверхнею вниз на підкладку предметного столика над об'єктивом і пригорнути притиском

8. Шліф обов'язково повинний бути ретельно просушений, тому що залишивши на шліфі травитель або вологу можеш зіпсувати об'єктив і підкладку предметного столика; на це треба особливо звертати увагу при роботі зі зразками малих розмірів, залитих в оправлення або закріплених у затисках коли травитель або волога можуть затриматися в зазорах між зразком і заливанням або стінками затиску. Візуальний тубус 13 всунути до упора.

Таблиця 2.2 – Таблиця збільшень мікроскопа МІМ-7 при візуальному спостереженні

Об'єктиви	Окуляри
	7Х	10Х	15Х	20Х
Для світлого і темного поля 8, 6х (F= 23,2, А = 0,17)	60	90	130	170
14,4х (F= 13,89, А= 0,30)	100	140	200	300
24,5х (F =8,16, А =0.37)	170	240	360	500
32,5x (F=6/ 16, A=0.65)	250	320	500	650
Імерсійні	500	720	1080	1440
72,2х (F=2,77, А = 1,25) – тільки для темного поля	500	720	1080	1440

9. Спостерігаючи в окуляр, обертанням макрометричного гвинта 4 зробити грубе наведення на фокус.

10. Гвинтом 23 закріпити предметний столик у встановленому положенні.

11. Спостерігаючи в окуляр, обертанням мікрометричного гвинта 14 зробити точне наведення на фокус.

12. Спостерігаючи в окуляр, за допомогою гвинтів 6 пересувати предметний столик і переглядати структуру в різних місцях шліфа. Водити шліфом по підкладкою предметного столика не можна.

При роботі з імерсійним об'єктивом на фронтальну лінзу об'єктива нанести краплю імерсійної олії; обертанням макрометричного гвинта 4 предметний столик опустити до зіткнення мікрошліфа з імерсійною олією на фронтальній лінзі об'єктива і закріпити затискним гвинтом 23; точне наведення на фокус зробити обертанням мікрометричного гвинта 14; після роботи олія з об'єктива і мікрошліфа зняти ватою і промити їх бензином.

Спостереження мікроструктури в поляризованому світлі

1. Поляризатор помістити на оправу освітлювальної лінзи 6 (див. рис. 2.4, а) так, щоб ризику на оправі поляризатора сполучилася з рискою на оправі лінзи;

2. Вкладний аналізатор вставити в паз під корпусом ілюмінаторного тубуса 11 (див. рис. 2.5).

3. На предметний столик установити спеціальну шайбу з градусними розподілами, за допомогою якої повертають об'єктив на столику, що дозволяє вести відлік кутів повороту, необхідні при дослідженні в поляризованому світлі.

Спостереження мікроструктури при висвітленні в темному полі

1. Відкрити цілком апертурну і польову діафрагми.

2. Пересунути рамку 22 (див. рис. 2.5) для включення лінзи темного поля 22 (див. рис. 2.4, б).

3. Пересунути рукоятку 5 (див. рис. 2.5) для включення діафрагми 23 (див. рис. 2.4, б).

4. Установити в центральне положення апертурну діафрагму і спроектувати на неї нитка лампи.

5. Центрировочними гвинтами 3 (див. рис. 2.5) установити нитка лампи центрично отворові апертурної діафрагми.

6. У посадковий отвір ілюмінаторного тубуса 11 вставити об'єктив темного поля.

7. Досліджуваний шліф помістити на підкладку предметного столика.

8. Сфокусувати мікроскоп, як зазначено вище, вести спостереження.

Вимір мікроскопічних об'єктів за допомогою, окулярних і об'єктивних мікрометрів

Окулярний мікрометр (окуляр-мікрометр) являє собою звичайний окуляр, у який уставлена (між лінзами) кругла тонка скляна пластинка зі шкалою (звичайно довжиною 5 мм ) з розподілом через 0,1 мм.

Об'єктивний мікрометр (об'єктив-мікрометр) має скляну або металеву пластину (рис.3.5),на якій нанесена шкала (звичайно довжиною 1 мм) з розподілами через 0,01 мм (10 мкм).

За допомогою окуляра-мікрометра вимірюють мікроскопічні об'єкти – величину зерен, глибину цементованого й азатованого шарів і т.п.

Рис. 2.6. Об'єктивний мікрометр

У зв'язку з тим, що збільшення мікроскопа залежить від комбінації окуляра й об'єктива, ціна розподілу окуляра-мікрометра буде залежати від того, у парі з яким об'єктивом розглядається в окулярі-мікрометрі мікрошліф. Тому необхідно для кожного об'єктива окремо визначити ціну розподілу окуляра-мікрометра.

Визначення ціни розподілу окуляра-мікрометра. Для визначення ціни розподілу окуляра-мікрометра необхідно:

1) в отвір візуального (зорового) тубуса 13 (див. рис. 2.5) вставити окуляр-мікрометр;

2) в отвір тубуса 11 вставити об'єктив;

3) на підкладку 7 предметного столика помістити об'єктив-мікрометр таким чином, щоб шкала з розподілами знаходилася над об'єктивом;

4) спостерігаючи в окуляр, обертанням макрометричного 4 і мікрометричного 14 гвинтів навести на фокус шкалу об'єктива-мікрометра; переміщенням оправи очної лінзи окуляра одержати різке зображення шкали окуляра-мікрометра;

5) обертанням окуляра сполучити шкалу окуляра-мікрометра зі шкалою об'єктива-мікрометра, установивши паралельно штрихи обох шкал (рис. 2.7);

6) підрахувати, у яке число розподілів окуляра-мікрометра укладається шкала об'єктива-мікрометра; (якщо вона цілком укладається в поле зору мікроскопа) або визначене число розподілів шкали об'єктива мікрометра (якщо вона цілком не уміщається в поле зору мікроскопа);

Рис. 2.7. Сполучення в поле зору мікроскопа шкал об'єктива-мікрометра (шкала а) і окуляра-мікрометра (шкала б)

7) визначити ціну розподілу шкали окуляра-мікрометра Ц_ок (у мм) по формулі

де Ц_об = 0,01 мм — ціна розподілу шкали об'єктива-мікрометра; А_об – число сполучених розподілів об'єктива-мікрометра; А_ок – число сполучених розподілів окуляра-мікрометра.

Наприклад, шкала об'єктива-мікрометра укладається на 25 розподілах шкали окуляра-мікрометра (див. рис. 2.7). Тоді

Вимір мікроскопічних об'єктів за допомогою окуляра-мікрометра. Для виміру мікроскопічного об'єкта необхідно:

1) настроїти мікроскоп на заданий мікроскопічний об'єкт (наприклад, зерно металу, включення);

2) гвинтами 6 (див. рис. 2.5) пересувати предметний, столик і сполучити вимірюваний мікроскопічний об'єкт зі шкалою окуляра-мікрометра;

3) вимірити об'єкт, тобто порахувати, скільки розподілів шкали окуляра-мікрометра займає об'єкт;

4) визначити величину вимірюваного об'єкта, для чого отримане число розподілів шкали окуляра-мікрометра, що займає об'єкт, помножити на ціну розподілу] окуляра-мікрометра.

Приклад. Об'єкт займає 7 розподілів шкали окуляра-мікрометра. Ціна розподілу окуляра-мікрометра 0,04 мм.

Величина вимірюваного об'єкта 7×0,04 = 0,28 мм.

Контрольні питання

1. Що визначити за допомогою мікроструктурного методу дослідження?

2. На чому заснований метод дослідження мікроструктури за допомогою мікроскопа?

3. Чому зерно однієї і тієї ж фази при спостереженні під мікроскопом представляються по-різному пофарбованими?

4. Що називається хроматичною і сферичною аберацією?

5. Яку роль виконує апературна діафрагма?

6. Поясните хід променів у мікроскопі.

7. У якій послідовності проводиться настроювання мікроскопа?

8. Послідовність операцій при виготовленні мікрошліфів?

9. Для чого служать пасти ГОІ?

10. Що і як можна виявити при спостереженні під мікроскопом мікрошліфа в нетруєному стані?

11. Як виробляється травлення мікрошліфів?

12. Які об'єкти можна вимірити за допомогою мікроскопа?

13. Що називається об'єкт- і окулярометром?

14. Як визначити ціну розподілу окулярометра?

15. Як визначити збільшення мікроскопа за ціною розподілу окулярметра?

16. З чого складається мікроаналіз?

17. Збільшення металографічного мікроскопу.

18. Схема відображення рівнобіжних променів.

19. Матеріали та інструменти при проведені роботи.

20. Розміри і форми зразка.

21. Шліфування поверхні зразка.

22. Полірування поверхні зразка.

23. Травлення. Реактиви для травлення.

24. Оптична система.

25. Освітлювальна система.

26. Конструкція мікроскопу МІМ-7.

27. Робота на мікроскопі.

28. Візуальне спостереження мікроструктури.

29. Спостереження мікроструктури в полірувальному світлі.

30. Спостереження мікроструктури при висвітленні в темному полі.

Лабораторна робота № 3