徕卡 DM 750M 倒置金相显微镜在晶粒度观察中的应用
一、徕卡 DM 750M 倒置金相显微镜的技术优势
光学系统设计
采用无限远校正光学系统(Infinity Corrected Optics),搭配平场消色差物镜(如 5×、10×、20×、50×、100×),成像清晰度高,色彩还原真实,可确保晶界细节的精确呈现。
内置 LED 透射光源,亮度稳定且色温可调(3000K-6500K),避免传统光源的发热问题,适合长时间观察和拍照。
倒置结构设计
样品台位于物镜上方,适合观察尺寸较大或厚度较高的试样(如块状金属、板材),无需切割薄片,减少制样损耗。
载物台承重能力强(可达 5kg),且配备机械移动平台(行程范围约 76mm×52mm),便于快速定位试样区域。
数字化成像功能
可搭载徕卡专用 CCD/CMOS 相机(如 DFC7000T),支持 2000 万像素以上高清成像,分辨率达 5472×3648,满足晶粒度评级的高精度图像需求。
配套 LAS X 软件,具备实时图像采集、拼接、测量及自动晶粒度分析功能,提升分析效率。
二、金相试样晶粒度观察的关键步骤
试样制备
切割与镶嵌:使用金相切割机将试样切成 10mm×10mm 左右的小块,若试样尺寸过小或形状不规则,需用树脂(如酚醛树脂)镶嵌。
研磨与抛光:
粗磨:用 180#-600# 砂纸依次打磨,去除切割痕迹;
细磨:换用 1000#-2000# 砂纸进一步细化表面;
抛光:使用金刚石抛光膏(粒度 1μm 以下)在抛光布上抛光,直至表面无划痕,呈镜面效果。
腐蚀处理:根据材料类型选择腐蚀剂(如钢铁材料常用 4% 硝酸酒精溶液,铝合金常用 0.5% 氢氟酸溶液),腐蚀时间控制在 10-30 秒,使晶界清晰显现。
显微镜观察操作
低倍定位:先用 5× 或 10× 物镜观察,找到试样表面均匀、无缺陷的区域,确定晶粒度分析的代表性视场。
高倍细化观察:切换至 20× 或 50× 物镜,调节光源亮度和对比度,使晶界明暗分明(晶界因腐蚀呈黑色或深灰色,晶粒内部为亮色)。
图像采集:通过 LAS X 软件拍摄多组视场图像(建议每个试样拍摄 5-10 个不同区域),确保统计结果的代表性。
晶粒度评级方法
比较法(GB/T 6394-2017):
在 100× 放大倍数下,将拍摄的图像与标准晶粒度评级图(如 ASTM E112 或 GB/T 6394 中的评级图)对比,直接判定晶粒度级别(如 5 级、7 级等)。
若放大倍数非 100×,需按公式校正:实际晶粒度级别 = 标准级别 + 6.644×lg (实际放大倍数 / 100)。
截点法(自动分析):
使用 LAS X 软件的 “晶粒度分析” 模块,自动识别晶界并计算截点密度(单位长度内的晶界截点数),根据公式换算为晶粒度级别:
n=2
(G−1)
其中
n
为每平方英寸内的平均晶粒数,
G
为晶粒度级别。
三、徕卡 DM 750M 的特色功能助力晶粒度分析
智能图像拼接
对于大尺寸试样或需要统计大量晶粒的场景,可通过软件控制显微镜自动拍摄多幅图像并拼接成全景图,避免手动选点的随机性,提高评级准确性。
定量分析工具
软件支持测量晶粒平均面积、周长、圆度等参数,生成直方图和统计报表,适用于科研论文或质量控制报告。
荧光辅助观察(可选)
若配备荧光模块(如 UV、V、B、G 激发通道),可对特殊标记的晶粒(如通过荧光染色区分不同取向的晶粒)进行观察,拓展分析维度。
四、注意事项与常见问题解决
试样制备要点
腐蚀不足会导致晶界模糊,腐蚀过度则会使晶界变宽、产生二次腐蚀坑,需通过预实验优化腐蚀时间。
抛光时避免样品过热,以防晶粒畸变(尤其是铝合金、钛合金等软金属)。
观察条件优化
调节孔径光阑至物镜直径的 2/3,提高图像对比度;调节视场光阑至略大于视场,减少杂散光干扰。
对反光较强的试样(如不锈钢),可在光源前加装偏光片,降低表面反光。
评级误差控制
比较法评级时,需确保图像清晰度与标准图一致,避免因放大倍数或亮度差异导致误判;自动截点法需手动修正软件误识别的晶界(如杂质或裂纹)。
五、应用场景举例
钢铁材料:用于分析退火、正火或淬火后的晶粒尺寸,评估热处理工艺对性能的影响(如晶粒细化可提高强度和韧性)。
铝合金:观察铸造或锻造后的晶粒度,判断加工工艺是否达标(如航空铝合金要求晶粒度不粗于 5 级)。
金属镀层:分析镀层晶粒尺寸,评估镀层均匀性和结合力。
通过徕卡 DM 750M 倒置金相显微镜与专业软件的结合,可实现晶粒度分析的自动化、高精度化,为材料研发和质量控制提供可靠的数据支持。
免责声明
- 凡本网注明“来源:化工仪器网”的所有作品,均为浙江兴旺宝明通网络有限公司-化工仪器网合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明“来源:化工仪器网”。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
- 本网转载并注明自其他来源(非化工仪器网)的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品第一来源,并自负版权等法律责任。
- 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。