Принцип действия и устройство металлографического микроскопа

Металлографические исследования проводили с помощью светового микроскопа «Leica EZ4D».

Рисунок 1. микроскопа «Leica EZ4D».

Для изучения микроструктуры металлов используют металлографические микроскопы (рис. 2). Подготовленный соответствующим образом шлиф 1 помещают перпендикулярно оптической оси микроскопа в плоскости, совпадающей с передней главной фокальной плоскостью объектива 2. Шлиф освещается проходящим через объектив почти параллельным оптической оси пучком света, который формируется посредством осветительной системы, состоящей из источника (лампы) 3, коллекторной линзы 4, апертурной 5 и полевой 7 диафрагм, вспомогательных линз 6, 8 и полупрозрачной пластинки 9. Световые лучи, отражающиеся от участков поверхности шлифа, приблизительно нормальных оптической оси микроскопа, попадают в объектив, а те лучи, которые отражаются от неровностей поверхности, не попадают в его поле. На конечном изображении поверхности шлифа, создаваемом окуляром 10, все отражающие свет участки, перпендикулярные оптической оси микроскопа, оказываются светлыми, а участки, наклоненные к оси, – темными. Благодаря этому выявляются различные элементы структуры металла, например, границы зерен, которые при подготовке шлифа обычно вытравливаются в канавки, или частицы выделений, включения и поры.

Объектив создает обратное действительное увеличенное изображение образца в передней фокальной плоскости окуляра S 1. Окуляр дополнительно увеличивает это изображение и дает окончательное мнимое увеличенное изображение образца S 2 на расстоянии ≈250 мм от глаз наблюдателя 11.

Рисунок 2. Принципиальная схема металлографического микроскопа

При фотографировании изображения или его наблюдении на экране вместо “глазных” окуляров используют специальные фотоокуляры (или 30 гомали), которые принимают световые лучи, идущие непосредственно из объектива, и создают действительное первичное изображение на фотопластинке или экране. Увеличение микроскопа равно произведению соответствующих увеличений объектива и окуляра. Основное увеличение обеспечивается объективом, оно может достигать 100. Увеличение окуляра обычно не превышает 20. Если необходимо точно определить увеличение проецируемого изображения, то в качестве объекта следует использовать пластинку с микрометрической шкалой (объект-микрометр), на которой нанесены через каждые 0,01 мм деления на общей длине 1 мм.

Выявление микроструктуры осуществляли путем травления в нитале (4%-м растворе азотной кислоты в спирте).