金相學(xué) | 色彩與相襯度分析－微觀(guān)結構對比分析（上）

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

第一步通常需要制作一個(gè)經(jīng)過(guò)拋光的金相試樣。但是，真正的微觀(guān)結構制備，只能在試樣表面潔凈且無(wú)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(jìn)行腐蝕，以獲得微觀(guān)結構。這會(huì )腐蝕晶界或使晶粒變粗糙，而導致相界在明場(chǎng)變暗。

如果上述技術(shù)手段不足以完成全部檢測，腐蝕結果無(wú)法滿(mǎn)足標準要求，或者材料具有耐腐蝕性，那么，還可以使用著(zhù)色腐蝕或其他光鏡技術(shù)手段，例如，偏光、暗場(chǎng)或微分相襯等觀(guān)察方法。通常情況下，將著(zhù)色腐蝕和光學(xué)相襯這兩種觀(guān)察方法結合使用，能夠獲得最佳檢測結果。針對銅合金試樣的相同細節圖片展示不同種類(lèi)的成像技術(shù)（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(guān)結構組成的不同方式。此處采用的著(zhù)色腐蝕技術(shù)，會(huì )在晶?；蚧旌暇w區域上產(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(zhù)色侵蝕劑。Günter Petzow 和 Veronika Carle 于 2006 年通過(guò) Borntraeger 出版的“Metallographisches, keramographisches, plastographisches ?tzen"一書(shū)中給出了上述組分。在圖 7 和 8 中，鋼的鐵素體已經(jīng)著(zhù)色，同時(shí)，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。圖 11 還顯示了由于初熔造成的錫青銅試樣出現偏析的現象。圖 12 很好地展示了多大程度的腐蝕才能使亞晶粒結構清晰可見(jiàn)。

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

圖 13–15（從左到右）：帶/不帶著(zhù)色腐蝕的偏光