Микроскоп метам рв-21
Микроскоп МЕТАМ РВ-21 представляет собой инвертированный микроскоп с верхним расположением столика, который базируется на одном унифицированном штативе с агрегатно – модульными узлами. На микроскопе МЕТАМ РВ-21 можно фотографировать изображения объектов с помощью фотонасадки.
Микроскоп позволяет наблюдать микроструктуру объекта в светлом и темном поле при прямом освещении, в поляризованном свете и методом дифференциально-интерференционного контраста.
При наблюдении в светлом поле лучи от источника света 1 (рисунок 3) проходят через линзу 2, теплофильтр 3, осветительную линзу 5, ирисовую диафрагму 6, отражаются от плоскопараллельного полупрозрачного отражателя 7 и направляются через объектив 9 на объект 11.
Лучи, отраженные от поверхности объекта, снова проходят через объектив и отражатель, попадают на зеркало 18 и сводятся линзой 17 в фокальную плоскость окуляра 13, где создается действительное обратное и увеличенное изображение объекта.
С помощью призмы 15 изменяется направление оптической оси микроскопа. Призменный блок 14 бинокулярной насадки разделяет пучок лучей.
При наблюдении в темном поле из хода лучей выключается отражатель 7, линза 5 и вводится диафрагма 19, центральная зона которой экранирована. Свет, пройдя через диафрагму 19, отражается от кольцевого отражателя 8 и попадает на параболический конденсор 10, который собирает пучок лучей на объекте.
Лучи, диффузно отраженные от неровностей объекта, попадают в объектив. В поле зрения микроскопа неровности объекта изображаются светлыми на общем темном фоне.
Для получения равномерного освещения исследуемого объекта в светлом поле в ход лучей вводится осветительная линза 5 с матированной поверхностью, а для повышения контрастности изображения объекта вводится светофильтр 4.
При наблюдении в поляризованном свете в ход лучей вводятся отражатель 7, анализатор 16, поляризатор 20 и призма 12.
Рисунок 3 – Оптическая схема работы микроскопа МЕТАМ РВ-21
Рисунок 3 – Внешний вид микроскопа МЕТАМ РВ-21
Кратность общего увеличения микроскопа определяется произведением увеличения окуляра на увеличение объектива:
N=Nок·Nоб,
где Nоб и Nок – кратность увеличения объектива и окуляра.
В результате измерения микроструктуры можно установить: количество структурных составляющих сплава и характер их расположения; величину зерна; вид термической обработки и правильность выбора её режима; приближенное содержание некоторых элементов, например углерода в отожженных сталях.
Между структурой и свойствами металлов и сплавов существует прямая зависимость, которая была показана в работе №1 на примере влияния содержания углерода на твердость стали. Величина зерна структуры сильно влияет на механические свойства металлов и сплавов. Чем мельче зерно, тем выше прочность, твердость, пластичность и ударная вязкость, ниже порог хладоломкости и меньше склонность к хрупкому разрушению. Все методы, вызывающие разрушение зерна аустенита, - микролегирование (ванадием V, титаном Ti, ниобием Nb и др.), термическая обработка и др. – повышают конструктивную прочность стали. Крупное зерно стремятся получить в электротехнических (трансформаторных) сталях, чтобы улучшить их магнитные свойства.
Для определения величины зерна необходимо на предметный столик микроскопа установить микрошлиф и, рассматривая микроструктуру, измерить среднюю линейную величину зерна в вертикальном (Lв) и горизонтальном (Lг) положениях. Средний диаметр зерна определяют по формуле:
Dср=( Lг+ Lв)/2.
Площадь кристаллического зерна подсчитывают по формуле:
F=π·Dср2/4.
По полученной площади, пользуясь данными таблицы 1, определяют номер зерна.
Таблица 1 – Параметры кристаллических зерен
Номер зерна |
Средняя площадь, мкм2 |
Число зерен на мм2 |
1 2 3 4 5 6 7 8 |
64000 32000 16000 8000 4000 2000 1000 500 |
16 32 64 128 256 512 1024 2048 |
Стали с зерном №1-5 относят к группе крупнозернистых, а с зерном №6-15 к мелкозернистым.