Задачи, решаемые с помощью просвечивающей электронной микроскопии

Если растровая электронная микроскопия может объяснить, как произошло разрушение в исследуемом материале изделия, как металлическая поверхность детали откликается на термопластическое воздействие внешней среды, то просвечивающая электронная микроскопия может объяснить, почему это происходит, как этому способствует структурно-фазовое состояние материала.

Метод просвечивающей электронной микроскопии позволяет изучать внутреннюю структуру исследуемых металлов и сплавов, в частности:

• определять тип и параметры кристаллической решетки матрицы и фаз;
• определять ориентационные соотношения между фазой и матрицей;
• изучать строение границ зерен;
• определять кристаллографическую ориентацию отдельных зерен, субзерен;
• определять углы разориентировки между зернами, субзернами;
• определять плоскости залегания дефектов кристаллического строения;
• изучать плотность и распределение дислокаций в материалах изделий;
• изучать процессы структурных и фазовых превращений в сплавах;
• изучать влияние на структуру конструкционных материалов технологических факторов (прокатки, ковки, шлифовки, сварки и т.д.).

Все перечисленные выше задачи постоянно встречаются в практической деятельности исследователей металлов и сплавов. Главной из них является задача выбора материала конструкций с заданными механическими свойствами, такими чтобы готовая конструкция смогла стабильно работать в условиях дальнейшей ее эксплуатации. Эту задачу можно решить только совместными усилиями кристаллографов, металловедов и технологов. Успех ее решения зависит:

• от правильного выбора металла основы с нужным типом кристаллической решетки (ОЦК, ГЦК, ГПУ) - это область кристаллографии;
• от легирования и термопластической обработки металла с целью формирования в нем заданной структуры - это область металловедения;
• от разработки технологических процессов изготовления конструкции- это область технологии.

Задача создания сплава с заданными механическими свойствами подразумевает создание материала с нужной внутренней структурой, поскольку практически все механические свойства являются структурно-чувствительными. Все без исключения изменения свойств металлов и сплавов в глубинных или поверхностных слоях это отклик на изменение их внутреннего строения на макро-, микро- и субмикро-скопическом уровнях.

Изучение микротопографии поверхности и внутренней структуры конструкционных материалов является одним из наиболее эффективных приложений мощных современных и быстро развивающихся методов растровой и просвечивающей электронной микроскопии.