金相學 | 色彩與相襯度分析－微觀結(jié)構(gòu)對比分析（上）

顯微組織形貌的檢測在材料科學和失效分析中起著決定性的作用。在光學顯微鏡中有許多可能使材料的真實結(jié)構(gòu)可視化。本文中顯示的圖像示例演示了使用的這些技術的信息及潛力。

第一步通常需要制作一個經(jīng)過拋光的金相試樣。但是，真正的微觀結(jié)構(gòu)制備，只能在試樣表面潔凈且無形變的情況下方可完成。試樣制作后，通常需要立刻放入酸性、堿性溶液或鹽溶液中進行腐蝕，以獲得微觀結(jié)構(gòu)。這會腐蝕晶界或使晶粒變粗糙，而導致相界在明場變暗。

如果上述技術手段不足以完成全部檢測，腐蝕結(jié)果無法滿足標準要求，或者材料具有耐腐蝕性，那么，還可以使用著色腐蝕或其他光鏡技術手段，例如，偏光、暗場或微分相襯等觀察方法。通常情況下，將著色腐蝕和光學相襯這兩種觀察方法結(jié)合使用，能夠獲得最佳檢測結(jié)果。針對銅合金試樣的相同細節(jié)圖片展示不同種類的成像技術（圖 1-6）。

圖 4–6（從左到右）：偏光中銅合金的面心立方晶格以及不同角度的圖像。

圖 7 - 12 顯示了對比不同材料微觀結(jié)構(gòu)組成的不同方式。此處采用的著色腐蝕技術，會在晶?；蚧旌暇w區(qū)域上產(chǎn)生厚度不同的硫酸層。

該橫截面將在 Klemm (K) 或 Beraha (B) 腐蝕劑中予以腐蝕，所述腐蝕劑是基于亞硫酸鉀的著色侵蝕劑。Günter Petzow 和 Veronika Carle 于 2006 年通過 Borntraeger 出版的“Metallographisches, keramographisches, plastographisches ?tzen"一書中給出了上述組分。在圖 7 和 8 中，鋼的鐵素體已經(jīng)著色，同時，碳化鐵仍保持白色，以獲得碳化物沉淀的清晰對比度。圖 9 和 10 展示了奧氏體鋼的焊接層。圖像不僅突出了鑄態(tài)組織，還突出了偏析和高熱影響區(qū)。圖 11 還顯示了由于初熔造成的錫青銅試樣出現(xiàn)偏析的現(xiàn)象。圖 12 很好地展示了多大程度的腐蝕才能使亞晶粒結(jié)構(gòu)清晰可見。

圖 7–9（從左到右）：不同晶?；蚧旌暇w區(qū)域的著色腐蝕以及不同厚度的硫酸層

圖 13–15（從左到右）：帶/不帶著色腐蝕的偏光