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1、材料试样 显微组织显示谢希文试样的显微组织 大多在明视场下观察 并最常使用化学腐蚀法 显示其组织谢希文化学腐蚀使试样表面有选择地 溶解掉某些部分 而使组织细节显露出来 并产生适当的反差.例如晶粒与晶界;不同取向的晶粒;不同的相;成分不均匀的相(偏析)等.谢希文化学腐蚀剂的基本组成1.腐蚀剂—盐酸,硫酸,磷酸,醋酸2.缓冲剂—乙醇,甘油3.氧化剂—过氧化氢,Fe3+,Cu2+谢希文为了控制腐蚀时的溶解过程,氧化速率必须受到控制.因此,在配制腐蚀剂时,应坚持使用蒸馏水.谢希文谢希文谢希文腐蚀剂选择实例—低碳钢板
2、2%硝酸酒精溶液腐蚀显示铁素体晶界及渗碳体谢希文显微组织的彩色显示1.利用显微镜的光学附件显示色彩(试样抛光后不需要进行任何腐蚀)a.暗视场b.偏振光加灵敏色片c.微差干涉衬度(DIC) 2.在试样表面形成一层薄膜,由于干涉现象 而显示色彩,灵敏色片可加强此效应a.热染法b.阳极化法(加偏振光附件后产生色彩) c.化学染色法谢希文现今显微镜的照明方式 除了最常用的明视场照明外 还有暗视场、偏振光、 微差干涉衬度三种照明方式 这是对明视场照明方式 的重要补充谢希文暗视场照明光路原理图1.光源2.环状光阑3.入
3、射光反射器4.物镜凹反射器5.试样表面谢希文偏振光照明光路原理图1.光源2.起偏振器3.平面玻璃反射器4.反射光物镜5.试样表面6.检偏振器6a.波片(灵敏色片)7.镜筒透镜谢希文偏振光对于显示光各向异性 材料的组织很有效;如六立方系结构的钛、镁、锌等 试样抛光后未经腐蚀,在偏振光照明条件下,组织细节就可以清晰地显示出来.如果在光程中放入灵敏色片,还可以得到鲜艳的彩色图象.谢希文通常偏振光都是在 正交状态下使用 但是对于光各向同性材料， 在稍稍偏离正交状态的 非正交偏振光下， 往往可以显示出彩色组织细节，至
4、少可以提高物象的反差， 因此值得一试.谢希文热染法将试样放在空气炉中加热,使其表面形成氧化膜,由于光的干涉作用 使不同的相组成物或成分 不均匀的相呈现不同的颜色,膜的厚度与加热温度和时间有关.热染法简单易行,但不易控制,重现性差.谢希文退火工业纯钛热染 偏振光+灵敏色片, 100X谢希文对于光各向同性材料,如立方系结构的铝及其合金,偏振光就不起作用.不过如果这类材料抛光后 表面经过阳极化处理,在偏振光照明条件下,晶粒组织细节也可以显示出来.如果在光程中放入灵敏色片,还可以得到彩色图象.谢希文Al-1%Ni合
5、金砂型铸造电解抛光及阳极化,明视场照明无法分清不同取向的晶粒谢希文Al-1%Ni合金砂型铸造电解抛光及阳极化(左)偏振光照明(右)根据左图标出不同取向的四个晶粒谢希文1100Al(>99%Al)铸态显微组织.偏振光+灵敏色片Barker试剂阳极化(30Vdc,2min.)显示出枝晶凝固组织和枝晶间的金属间化合物.但是阳极化没有显示出枝晶内的偏析情况.50微米谢希文化学染色法适当的化学试剂与试样表面 产生化学反应,形成一定的膜,使不同的相、不同取向的晶粒 或成分不均匀的相呈现不同的颜色.某些很稳定的相在室温下
6、 不参与化学反应,因而不会被染色,仍保持为白亮色.谢希文经过化学染色腐蚀后的试样 如果在偏振光加灵敏色片 照明条件下观察 可以使显微组织的 色彩更加鲜艳谢希文Lichtenegger和Bloech染色腐蚀剂(简称LB试剂)100mL蒸馏热水20gNH4F•HF0.5gK2S2O5将二氟化铵溶于水,由于会发生强吸热反应,因此开始时需要使用热水.用于使不锈钢中的奥氏体染色,铁素体和碳化物不会被染色.在25-30℃腐蚀1至5分钟.使用聚乙烯容器最好先湿润再腐蚀.谢希文10%焦亚硫酸钠水100mLNa2S2O510
7、g室温下浸蚀使用偏振光加灵敏色片 可以改善彩色效果用于钢中不同组织组成物效果良好谢希文5160合金钢(Fe–0.6%C-0.85%Mn–0.25%Si–0.8%Cr)830˚C奥氏体化30min,538˚C等温30s,水淬. 10%焦亚硫酸钠水溶液腐蚀.马氏体(浅棕色)和上贝氏体(兰色)谢希文Klemm染色腐蚀剂谢希文腐蚀剂选择实例碳钢焊缝2%硝酸精溶液腐蚀,晶粒组织显示效果较差谢希文腐蚀剂选择实例—碳钢焊缝KlemmI号试剂腐蚀基体金属与热影响区(温度达Ar1)有明显的分界线谢希文谢希文不锈钢(Fe->0
8、.15%C->0.15%S–13%Cr)热变形(约98HRB).BerahaCdS试剂腐蚀.白色晶粒为δ铁素体,灰色细长条物为硫化锰,其余为马氏体.水平方向为试样的纵向.谢希文谢希文Beraha含硒酸腐蚀剂用于铜合金300mL乙醇2mLHCl0.5–1mL硒酸 储存于暗色瓶中 浸蚀谢希文Beraha磺酰胺酸腐蚀剂谢希文Beraha基于HCl和K2S2O5的腐蚀剂谢希文古罗马时代熟铁铁钉(钉头下面部分),Berah
