Способ исследования микроструктуры образца Советский патент 1990 года по МПК G01B11/30 

Изобретение относится к металлографии, в частности к способам измерения шероховатостей и дефектов поверхности, и может быть использовано в металлургической промышленности для оптического контроля технологического микрорельефа поверхности аморфных и микрокристаллических лент, полученных быстрой закалкой из расплава.

Цель изобретения - повышение информативности и производительности исследования технологического микрорельефа контактной поверхности аморфных и контактной и внешней поверхностей микрокристаллических лент, полученных быстрой закалкой из расплава за счет разного уровня формирования неоднородностей по глубине поверхностного слоя ленты и малой глубины резкости изображаемого пространства оптического микроскопа.

На фиг, 1 представлена микрофотография технологического микрорельефа конL

f J

hO

актной многокомпонентной аморфно-кри- Ьталлической поверхности ленты, полученного в недофокусе; на фиг. 2 - то же, в фокусе; на фиг. 3 - то же, в перефокусе; на фиг, 4 - микрофотография изображения технологического микрорельефа контактной поверхности аморфной ленты на основе Fe, полученного в недофокусе; на фиг. 5-тоже, в перефокусе.

На фиг. 1-5 обозначены: 1- белый руче- истыйузор неконтакта, 2 - реплика от материала закалочного диска, 3 - контур каверны, 4 - топология дна каверны, 5 - {кристаллы.

I Предложенный способ исследования |микроструктуры образца осуществляется |следующим образом.

i Участок ленты, технологический рельеф i которого исследуется, очищается от пыли, обезжиривается и устанавливается на предметном столике оптического микроскопа так, чтобы он оставался плоскопараллельным. Специфика структуры аморфных и микрокристаллических лент, полученных быстрой закалкой из расплава, - разный уровень формирования неоднородностей по глубине поверхностного слоя ленты - дает возможность использовать расфокусировку оптической системы микроскопа вне- когерентном свете, позволяющую из-за малой глубины резкости оптического микроскопа фокусировать изображение микроструктуры на выбранной глубине. При расфокусировке наблюдается выделение границы между участками с различной структурой в виде линии более яркой, чем остальное изображение.

До фокусировки изображения наблюдаемой поверхности используют расфокусировку оптической системы микроскопа, получая белый ручеистый узор 1 неконтакта, лежащий выше плоскости изображения, это и будет изображением микрорельефа в недофокусе.

В фокусе наблюдают микроструктуру, расположенную точно в плоскости изображения данного микроскопа, при этом визуализируется четкое изображение реплики 2 от материала закалочного диска и контуры 3 наиболее крупных каверн.

После фокусировки выполняется перефокусировка, заключающаяся в визуализации предметной плоскости, совпадающей с дном наиболее крупных каверн и каналов топологии 4 дна каверны и лежащей ниже плоскости изображения реплики. В перефокусе, как правило, выявляются неоднородности дна каверн.

Предложенный способ позволяет оценить глубину рельефа у наблюдаемой в поле

зрения микроскопа конкретной каверны и посчитать среднюю шероховатость контактной поверхности по формуле R Ad/I, где Ad- глубина рельефа, равная величине

расфокусировки, отсчитываемой по рукоятке механизма точной фокусировки микроскопа от сфокусированного изображения реплики вблизи выбранного контура каверны до деталей на ее дне (в перефокусе); I 0 средняя длина каверны.

Пример 1. На фиг. 1 изображена контактная поверхность многокомпонентной аморфно-кристаллической ленты в недофокусе, визуализирован белый ручеистый

5 узор 1 неконтакта; на фиг. 2 - то же, в фокусе, визуализирована реплика 2 от материала закалочного диска, у края контура 3 каверны - кристаллы 5; на фиг. 3 - то же, в перефокусе, визуализирована топология 4 дна

0 каверны - бугорки предкристаллизации.

Контактная поверхность аморфно-кристаллической ленты, как и аморфных лент, полученных быстрой закалкой из расплава, характеризуется белым ручеистым узором 1

5 неконтакта и кавернами, ориентированными вдоль направления спиннингования. Однако белый ручеистый узор 1 неконтакта, реплика 2 от материала закалочного диска и топология 4 дна каверны выражены значи0 тельно слаблее, что, по-видимому, связано с растущими кристаллами 5, изменяющими отражательную способность контактной поверхности. Предложенный способ позволяет выявить в фокусе кристаллы 5, в

5 перефокусе на дне каверн наблюдать бугорки, предшествующие кристаллизации.

Пример 2. Иногда для выявления особенностей технологического микрорель0 ефа поверхности достаточно наблюдения изображения контактной поверхности в режимах недофокуса и перефокуса. На фиг. 1 изображена контактная поверхность аморфной ленты на основе Fe в недофокусе, бе45 лый ручеистый узор 1 неконтакта связан с контуром 3 каверн; на фиг. 5 в перефокусе выявлена топология 4 дна каверн, хорошо визуализирована пористость дна каверны. Предложенный способ исследования

50 микроструктуры образца помогает решить проблему получения аморфных сплавов с заданными свойствами, сокращая время, необходимое для анализа микроструктуры лент, полученных быстрой закалкой из рас55 плава, и исключая использование дорогостоящего научного оборудования. Способ дает возможность установить оперативный метрологический контроль непосредственно в заводской лаборатории и управлять

качеством ленточной продукции на заводе или опытно-экспериментальном участке по производству быстрозакаленных лент.

Формула изобретения Способ исследования микроструктуры образца, заключающийся в том, что устанавливают образец на предметный столик светового микроскопа, фокусируют микроскоп до полученя изображения поверхности образца и производят исследование микроструктуры, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности и производительности исследования технологического микрорельефа контактной поверхности аморфных и контактной и внешней поверхностей микрокристалличе0

ских лент, полученных быстрой закалкой из расплава, выполняют перед фокусировкой микроскопа недофокусировку до получения изображения белого ручеистого узора неконтакта, а после фокусировки микроскопа выполняют перефокусировку до получения изображения микроструктуры дна углублений неконтакта и по трем изображ.ениям судят о технологическом микрорельефе контактной поверхности лент и оценивают ее шероховатость и площадь контакта застывающего расплава с поверхностью закалочного диска аморфной и микрокристаллической ленты, а микроструктуру исследуют на разной глубине технологического микрорельефа внешней поверхности микрокристаллических лент.

Изобретение относится к металлографии, в частности к способам измерения шероховатостей и дефектов поверхности, и может быть использовано в металлургической промышленности для оптического контроля технологического микрорельефа поверхности аморфных и микрокристаллических лент. Цель изобретения - повышение информативности и производительности исследования технологического микрорельефа контактной поверхности аморфных и контактной и внешней поверхностей микрокристаллических лент, полученных быстрой закалкой из расплава, за счет разного уровня формирования неоднородностей по глубине поверхностного слоя ленты и малой глубины резкости изображаемого пространства оптического микроскопа. Устанавливают образец на предметный столик светового микроскопа и фокусируют микроскоп до получения изображения поверхности образца. Перед фокусировкой микроскопа выполняют недофокусировку до получения изображения белого ручеистого узора неконтакта, а после фокусировки микроскопа выполняют перефокусировку до получения изображения микроструктуры дна углублений неконтакта и по трем изображениям судят о технологическом микрорельефе контактной поверхности лент и оценивают ее шероховатость и площадь контакта застывающего расплава с поверхностью закалочного диска аморфной и микрокристаллической лент, а микроструктуру исследуют на разной глубине технологического микрорельефа внешней поверхности микрокристаллических лент. 5 ил.

.2