電子斷口來鑒別顯微金相剖面-金相樣品分析儀器

在進(jìn)行失效分析或失效研究以便達(dá)到改進(jìn)斷裂韌性或應(yīng)力腐
蝕開裂抗力的目的時，斷口分析是一種經(jīng)常應(yīng)用的試驗方法。雖
然許多研究者希望從電子斷口來鑒別顯微組織的組分，但在許多
情況下，只能從電鏡斷口的特點去推斷顯微組織的尺寸、形狀及
一定的分布特點對斷裂機(jī)理的影響。為了直接鑒定對斷裂過程有
影響的顯微組織特征，通常需要采尉第二種技術(shù)(剖面術(shù))來研究
。應(yīng)用最成功的一種方法是對經(jīng)不同程度變形但尚未斷裂的試樣
上截取金相剖面。然后應(yīng)用最有效實驗方法對試樣進(jìn)行觀察。這
種研究結(jié)果與電子斷口分析結(jié)果相配合，可用來闡述斷裂機(jī)理，
并為改善與某種斷口有關(guān)的性質(zhì)，而提出改變材料成分、加工工
藝和熱處理規(guī)范的正確方法。

觀察斷口表面應(yīng)在一個寬廣的放大倍率范圍內(nèi)進(jìn)行，而且盡
可能采用立體電子斷口分析。為了確定顯微組織對斷裂過程的影
響，增}常需要研究一對立體斷口照片，如果只采用一個電子斷口
照片進(jìn)行分析時，可能容易得出錯誤的結(jié)果。由于掃描電鏡(SEM)
和其它許多透射電鏡(TEM)相比，它制備試樣費時少，而且可在比
較低的放大倍率下操作，因此在斷口研究中應(yīng)用掃描電鏡具有突
出的重要性。掃描電鏡作斷口分析比用透射電鏡復(fù)型作斷口分析
的假象要更少一些。但從另一方面來說，透射電鏡的分辨率較高
一些，而且對于斷口表面的一些精細(xì)結(jié)構(gòu)用透射電鏡復(fù)型更易于
顯示出來，往往這些細(xì)微

結(jié)構(gòu)對斷裂過程會產(chǎn)生重要作用。因此在研究后一類問題時
，幾乎全部采用各種透射電鏡復(fù)型方法來進(jìn)行斷口分析。當(dāng)斷口
表面非常粗糙時，如纖維增強材料的斷口，或是斷口上的重要特
征區(qū)太大以致在透射電鏡內(nèi)不能觀察時，才需要采用掃描電鏡作
斷口分析。在某些斷口分析試驗中，究竟采用何種電鏡要由所研
究的斷面本質(zhì)來決定，有些研究中則需要同時應(yīng)用兩種儀器。目
前開始有效應(yīng)用的新技術(shù)之一就是斷口定量分析。到現(xiàn)在為止所
進(jìn)行的大多數(shù)測量中，都是把斷口表面當(dāng)作平面問題處理，且采
用準(zhǔn)標(biāo)的定量金相法進(jìn)行測量。利用定量分析方法可估算出某一
特征形貌的尺寸，形狀和所占面積的份數(shù)，根據(jù)這些測量結(jié)果就
可找出顯微組織、斷口形態(tài)和所測量的機(jī)械性能之間的定量關(guān)系

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