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在偏光顯微鏡下,研究金相組織,一般只需拋光面不需浸蝕便可獲得清晰、真實(shí)的組織。在金相分析中應(yīng)用主要有如下幾方面:
1)組織與晶粒的顯示:各向異性的多晶體,其晶粒在正交偏光下可看到不同亮度,亮度不同表征晶粒位向的差別。具有相同亮度的兩個(gè)晶粒,有相同的位向。
2)多相合金的相分析:兩相合金中一相為各向同性,極易由偏振光鑒別;若兩相均為各項(xiàng)同性,經(jīng)適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)侵蝕后,使一相被侵蝕后具有光學(xué)各向異性,而對(duì)另一相不發(fā)生侵蝕作用。
3)非金屬夾雜物鑒別:在正交偏光下透明夾雜物將有不同的反射規(guī)律。
a.各向同性不透明夾雜物反射光仍為線偏振光。正交偏振光下成黑暗一片,轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)一周無明暗變化,如FeO夾雜即屬此類。
b.各向異性不透明夾雜物在線偏振光照射下將發(fā)生振動(dòng)面的旋轉(zhuǎn),使反射偏振光檢偏鏡改變正交位置,部分光線可通過檢偏鏡,轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)一周觀察到四次明亮,四次消光。如鋼中FeS夾雜可觀察到這一現(xiàn)象。
c.各向同性透明夾雜物在正交偏光下可觀察到與暗視場(chǎng)相同的顏色(體色)。如MnO,具有同向性,正交偏光下與暗場(chǎng)下觀察到相同的顏色—綠色。
d.各向異性透明雜質(zhì)物在正交偏光下可觀察到包括體色和表色組成的色彩。如鈦鐵礦(FeO·TiO2),三角晶系,各向異性,暗場(chǎng)下薄層時(shí)透明,呈玫瑰色或褐色等。偏光下呈閃耀明亮的玫瑰色。
e.透明球形夾雜物除可顯示透明度及色彩外,還可看到黑十字效應(yīng)及等色環(huán)。如球狀玻璃質(zhì)的SiO2夾雜。
4)范性變形,擇優(yōu)取向及晶粒位向的確定:如果多晶體金屬受外界條件的影響,晶粒以一定位向排列起來,例如范性變形后,或范性變形再結(jié)晶后晶粒的擇優(yōu)取向(及變形組織或再結(jié)晶結(jié)構(gòu)),由于多晶體位向的一致排列,在同一金屬磨面上將有一致的光軸位向,因此,正交偏光下整個(gè)視域內(nèi)明暗程度應(yīng)趨于一致,近于單晶體的偏振效果?;蛘麄€(gè)視域明亮,或整個(gè)視域黑暗。(偏光顯微鏡在金相分析中的應(yīng)用不僅限于此,但目前應(yīng)用zui廣泛的還是金屬材料內(nèi)夾雜物的研究。)
變形鋁合金、鑄造鋁合金在檢驗(yàn)金相組織時(shí)用通常的混合酸(Keller‘s 試劑)很難顯露晶粒邊界,同時(shí),在明場(chǎng)條件下觀察,組織襯度也不好。通??梢越柚罡g或陽極復(fù)膜后,在偏振光條件下觀察,可以很好地分辨組織、提高襯度。
其中,陽極復(fù)膜是效果zui佳的手段。陽極復(fù)膜即是電解陽極化處理,是研究各向同性金屬晶粒大小的一個(gè)重要辦法,是利用氧化膜的各向異性而可以在偏振光下研究各向同性金屬。因此,凡是金屬的氧化物或硫化物屬于非立方晶系的,都可以利用這一方法。鋁的氧化物屬于六方晶系,常采用電解陽極化處理來觀察組織的晶粒度大小。
特別需要說明一點(diǎn)的是:在實(shí)際觀察操作時(shí),有一點(diǎn)需要特別注意,即采用數(shù)碼相機(jī)采集圖像時(shí),在使用玻片的情況下,復(fù)膜后的圖像色彩的豐富、明艷程度,必須以顯示器上觀察到的實(shí)際采集效果為準(zhǔn),不僅可在偏光顯微鏡目鏡中觀察、判斷,切記!因?yàn)?,zui終圖片的情況海與感光元件CCD靶面的白平衡,感光敏感性有關(guān)。
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