मेटलोग्राफिक माइक्रोस्कोप फ्रैक्चर विश्लेषण तकनीक
1. मेटलोग्राफिक माइक्रोस्कोप की अवलोकन विधि
सामग्री विज्ञान में उपयोग किए जाने वाले मेटलोग्राफिक माइक्रोस्कोप का मूल सिद्धांत नमूने की सतह से प्रकाश को प्रतिबिंबित करके किसी वस्तु की सतह की स्थिति का निरीक्षण करना है। सूक्ष्म संरचना, क्रिस्टल संरचना, रासायनिक संरचना और सामग्री की सतह के खुरदरेपन में अंतर के कारण, प्रकाश का प्रतिबिंब भिन्न होता है, जिसके परिणामस्वरूप एक अस्तर का निर्माण होता है जैसा कि चित्र 3-5 में दिखाया गया है।
एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का अंतिम रिज़ॉल्यूशन दृश्य प्रकाश की तरंग दैर्ध्य द्वारा सीमित होता है और आम तौर पर पेले मानदंड द्वारा निर्धारित किया जा सकता है, जो कि d=0.61 λ/(N • A) है
सूत्र में: d संकल्प है;
λ दृश्य प्रकाश की तरंग दैर्ध्य है
एन. ए संख्यात्मक एपर्चर है.
यदि मेटलोग्राफिक माइक्रोस्कोप में हरे रंग के फिल्टर का उपयोग किया जाता है, तो k मान लगभग {{0}}.5 μm के बराबर हो सकता है, और 1.4 के N · A के साथ बड़े स्वीकार्य संख्यात्मक एपर्चर के लिए, यह असंभव है 0.2 μ मीटर से छोटी संरचनाओं को अलग करना। कम आवर्धन और उथली फोकल गहराई की अंतर्निहित कमियों के कारण, विभाजित रॉड ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के नमूने फ्लैट फ्रैक्चर सतहों तक सीमित हैं, जबकि बड़े उतार-चढ़ाव के साथ कठिन फ्रैक्चर सतहों को ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का उपयोग करके देखा और विश्लेषण नहीं किया जा सकता है।
फ्रैक्चर विफलता विश्लेषण में, मेटलोग्राफिक माइक्रोस्कोपी का उपयोग मुख्य रूप से सामग्रियों की सूक्ष्म संरचना और दरारों की आकृति विज्ञान का निरीक्षण करने के लिए किया जाता है, जो मेटलोग्राफिक विश्लेषण के दायरे से संबंधित हैं और यहां विस्तृत नहीं किया जाएगा। दरारों का अवलोकन करते समय, न केवल रूपात्मक विशेषताओं, अभिविन्यास, गुणों और दरार की शुरुआत और अंत का निरीक्षण और विश्लेषण करना आवश्यक है, बल्कि दरार और सामान्य शरीर के आसपास की स्थिति, उसमें होने वाले परिवर्तनों का भी निरीक्षण और विश्लेषण करना आवश्यक है। दरार के दोनों किनारों पर सूक्ष्म कठोरता, समावेशन का वितरण, और दरार के अंदर ऑक्साइड या संक्षारण उत्पादों की रूपात्मक विशेषताएं।
हाल ही में, शाखाओं का निरीक्षण करने के लिए ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी के अनुप्रयोग में नई प्रगति हुई है, कन्फोकल पैन लेंस के साथ नए प्रकार के ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के उद्भव के साथ; इसके अतिरिक्त, प्लास्टिक कार्बन प्रतिकृति तकनीक का उपयोग ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी के तहत फ्रैक्चर आकृति विज्ञान का निरीक्षण करने के लिए किया जा सकता है।
2. मुख्य ऑप्टिकल उपकरण लगाए गए
मेटलोग्राफिक माइक्रोस्कोप फ्रैक्चर विश्लेषण तकनीक में उपयोग किए जाने वाले उपकरणों में मुख्य रूप से मेटलोग्राफिक माइक्रोस्कोप और दोहरे लेंस वाले स्टीरियो माइक्रोस्कोप जैसे ऑप्टिकल उपकरण शामिल हैं।
मेटलोग्राफिक माइक्रोस्कोप के फोकस की उथली गहराई के कारण, यह आवश्यक है कि अध्ययन की गई फ्रैक्चर सतह काफी सपाट हो, यहां तक कि एक विमान के बहुत करीब भी हो। कहने का तात्पर्य यह है कि ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का उपयोग करके खुरदरी और असमान फ्रैक्चर सतहों की जांच करना आमतौर पर संभव नहीं है।
मेटलोग्राफिक माइक्रोस्कोप के तहत फ्रैक्चर सतह का निरीक्षण करते समय, आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला आवर्धन लगभग 100 से 500 होता है। फ्रैक्चर सतहों की आकृति विज्ञान विशेषताओं का अध्ययन करने के लिए मेटलोग्राफिक विश्लेषण लागू करते समय, मनमानी सुनिश्चित करने के लिए माइक्रोस्कोप चरण पर एक फ्रैक्चर नमूना क्लैंपिंग डिवाइस स्थापित करना आवश्यक है फ्रैक्चर अवलोकन सतह के झुकाव बाधा का समायोजन, ताकि फ्रैक्चर का देखा गया हिस्सा सूक्ष्म डिमिंग अक्ष के लंबवत हो।
फ्रैक्चर सतह की लहरदार आकृति विज्ञान मेटलोग्राफिक माइक्रोस्कोप के तहत छवि को पूरी तरह से फोकस करना मुश्किल बना देता है, जिसका अर्थ है कि मेटलोग्राफिक माइक्रोस्कोप के तहत केवल छोटे क्षेत्रों की स्पष्ट छवियां प्राप्त की जा सकती हैं। इस कमी को दूर करने के लिए, ध्रुवीय तस्वीरें लेने के लिए दृश्य क्षेत्र के एक बहुत छोटे क्षेत्र को x400 ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप वातावरण के तहत चुना जा सकता है, और फिर इन तस्वीरों को चिपकाए बिना दृश्य क्षेत्र की तस्वीरों में केंद्रित हिस्सों को काटा जा सकता है। प्रत्येक अनुभाग की सापेक्ष स्थिति के अनुसार एक छवि में। यह विधि काफी बोझिल है, लेकिन ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के उपयोग के विस्तार के दृष्टिकोण से यह अभी भी संभव है। विशेषकर उन इकाइयों के लिए जिनमें वर्तमान में इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी नहीं है, इसका व्यावहारिक महत्व अधिक है।
एक अन्य प्रकार का ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप एक दूरबीन स्टीरियो माइक्रोस्कोप है, जो आमतौर पर xl से x 100 के आवर्धन का उपयोग करता है और इसमें स्टीरियो दृष्टि की एक मजबूत भावना होती है। इसे फोटोग्राफिक उपकरण के साथ जोड़ा जा सकता है।
हाल ही में, मैक्लेचिन ने फोकस की अधिक गहराई के साथ एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप विकसित किया है, जिसका उपयोग सूक्ष्म फ्रैक्चर की आकृति विज्ञान का विश्लेषण और अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है।
