顯微組織的顯示
暗視場(chǎng)照明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、較高的分辨率:試樣中的的透明顆粒在明視場(chǎng)下無法分辨,但是在暗視場(chǎng)下卻成為自發(fā)光的,甚至尺寸小到0.006μm(6nm)的顆粒都能分辨出。
2、較高的物象反差:在顯微鏡的照明系統(tǒng)中,物鏡不再作為聚光鏡,使眩光減少。
3、可以根據(jù)透明夾雜物的固有色彩進(jìn)行鑒定,例如鋼中的二氧化硅(SiO2)在明視場(chǎng)下呈暗黑色,但是在暗視場(chǎng)下則呈亮黃色。
4、在明視場(chǎng)下,經(jīng)過化學(xué)腐蝕的試樣,晶界為暗黑色,但是在暗視場(chǎng)下則為亮白色,更有利于用比較法進(jìn)行晶粒度評(píng)級(jí)。
偏振光曾用于鋼中夾雜物鑒定,但目前已經(jīng)被更先進(jìn)的電子探針和能譜分析技術(shù)所取代。偏振光對(duì)于顯示光各向異性材料的組織很有效,但是對(duì)于光各向同性材料,例如鋼,偏振光就不起作用。通常偏振光都是在正交狀態(tài)下使用,但是對(duì)于光各向同性材料,在稍稍偏離正交狀態(tài)的偏振光下,往往可以顯示出一些組織細(xì)節(jié),至少可以提高物象的反差,因此值得一試。
有一些多相組織試樣,不容易找到能產(chǎn)生良好反差的腐蝕劑,例如鋼的球化退火試樣,常用的硝酸酒精溶液或苦味酸酒精溶液腐蝕劑都只能將顆粒狀滲碳體與鐵素體基體之間的界面顯示出,由于滲碳體與鐵素體對(duì)于光的反射能力接近,這兩個(gè)相在顯微鏡下均呈亮白色,物象缺乏反差。但是滲碳體與鐵素體之間的硬度差異較大,正常拋光后試樣的表面會(huì)有微小的浮凸,也就是硬的滲碳體相略微突起。不過在明視場(chǎng)照明條件下,入射光自試樣表面的滲碳體相和鐵素體相反射后產(chǎn)生的光程差不會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)度差,即物象仍缺乏反差。
在顯微鏡的光程中加入相襯附件或微差干涉襯度(DIC)附件,就可以將自試樣表面反射的、具有光程差的光線轉(zhuǎn)化為具有強(qiáng)度差的光線,從而使物象的反差有了顯著的提高。由于在DIC照明條件下,物象能夠產(chǎn)生良好反差的光程差范圍,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于相襯照明條件下的*佳光程差范圍,因此現(xiàn)代金相顯微鏡幾乎都配置有DIC附件,而相襯附件則只見諸于20年~30年以前的老產(chǎn)品中。金相顯微鏡的DIC附件中,除了偏振光附件(起偏振片和檢偏振片)外,還有一只Wollaston棱鏡。使用時(shí),將起偏振片和檢偏振片調(diào)整到正交狀態(tài),然后調(diào)節(jié)Wollaston棱鏡直至物象反差*佳、并有一定三維立體感和所需色彩的位置。
由于暗視場(chǎng)、偏振光、DIC照明條件的獲得和調(diào)整簡便易行,而且試樣表面是未經(jīng)腐蝕的拋光表面,如果能將試樣的組織細(xì)節(jié)顯示出來,其效果一般要優(yōu)于經(jīng)過腐蝕然后在明視場(chǎng)下觀察的試樣。因此,對(duì)于沒有行之有效、比較成熟的腐蝕劑的試樣,可以先嘗試在以上幾種照明條件下,是否能將試樣的組織細(xì)節(jié)顯示出來。但是也應(yīng)注意到,在以上幾種照明條件下,對(duì)試樣制備質(zhì)量的要求要比通常在明視場(chǎng)下觀察經(jīng)過腐蝕的試樣高得多,任何細(xì)小的劃痕、瑕疵、脫落等制備缺陷都會(huì)暴露無遺。