Βασικά Χαρακτηριστικά για Προσοχή στην Ανάλυση Μεταλλογραφικών Μικροδομών
Η μεταλλογραφική παρατήρηση κάτω από ένα μεταλλουργικό μικροσκόπιο αποκαλύπτει μαρτενσίτη πηχάκι στην οπτική μικροδομή. Η ανάλυση της φάσης περίθλασης ακτίνων Χ και η ανάλυση μετάδοσης δείχνουν ότι ο κατακρατημένος ωστενίτης υπάρχει επίσης στη σβησμένη μικροδομή, κυρίως κατανεμημένος μεταξύ πηχών μαρτενσίτη. Η ποσοτική μέτρηση με ακτίνες Χ προσδιορίζει τη συγκρατημένη περιεκτικότητα σε ωστενίτη σε 4,5%. Η σκλήρυνση σε χαμηλή θερμοκρασία μετά το σβήσιμο μπορεί να βελτιώσει τη σταθερότητα του κατακρατημένου ωστενίτη μεταξύ των πηχών μαρτενσίτη και να ενισχύσει την αντοχή και τη σκληρότητα του υλικού. Επιπλέον, οι λεπτές μεμβράνες ωστενίτη ανάμεσα στα πηχάκια μαρτενσίτη λειτουργούν ως σκληρή φάση. Κάτω από εξωτερικό φορτίο, εμφανίζεται πλαστική παραμόρφωση και επαγόμενη από μετασχηματισμό (φαινόμενο TRIP). Αυτό το αποτέλεσμα διαχέει ενέργεια, εμποδίζει τη διάδοση των ρωγμών ή αμβλύνει τις άκρες των ρωγμών, επιτυγχάνοντας έναν εξαιρετικό συνδυασμό αντοχής και σκληρότητας. Για το λόγο αυτό, ο σβησμένος και σκληρυμένος χάλυβας έχει υψηλή αντοχή σε συνδυασμό με ευνοϊκή σκληρότητα κρούσης, η οποία συνδέεται με τον κατακρατημένο ωστενίτη μέσα στη μαρτενσιτική μικροδομή που σχηματίζεται μετά την απόσβεση.
Στην πρακτική μεταλλογραφική ανάλυση και έρευνα, η προσοχή στα ακόλουθα χαρακτηριστικά της μικροδομής του υλικού είναι ευεργετική. Βοηθά στη βελτίωση της συστηματικότητας και της αυστηρότητας του πειραματικού σχεδιασμού και μειώνει την παρερμηνεία και την παράλογη ανάλυση της παρατηρούμενης μικροδομικής μορφολογίας.
① Φύση πολλαπλής κλίμακας της μικροδομής του υλικού: συμπεριλαμβανομένης της ατομικής και μοριακής κλίμακας, της κλίμακας κρυσταλλικών ελαττωμάτων όπως οι εξαρθρώσεις, η μικροδομή σε κλίμακα κόκκων, η κλίμακα υποδομής και η κλίμακα μακροδομής.
② Ετερογένεια της μικροδομής του υλικού: οι πραγματικές μικροδομές συχνά εμφανίζουν ετερογένεια στη γεωμετρική μορφολογία, τη χημική σύνθεση και τις μικροσκοπικές ιδιότητες (π.χ. μικροσκληρότητα, τοπική ηλεκτροχημική συμπεριφορά).
③ Ανισοτροπία μικροδομής υλικού: κάλυψη μορφολογικής ανισοτροπίας κόκκων, κατευθυντικά χαρακτηριστικά δομών χαμηλής μεγέθυνσης, κρυσταλλογραφικός προτιμώμενος προσανατολισμός και ανισοτροπία μακροσκοπικών ιδιοτήτων υλικού. Αυτές οι πτυχές θα αναλυθούν και θα χαρακτηριστούν χωριστά.
④ Εξελικτική φύση της μικροδομής του υλικού: οι αλλαγές στη χημική σύνθεση, οι εξωτερικές συνθήκες και ο μετασχηματισμός φάσης που εξαρτάται από το χρόνο και η δομική εξέλιξη μπορεί να αλλάξουν τη μικροδομή. Ως εκ τούτου, εκτός από την ποιοτική και ποσοτική ανάλυση της στατικής μικροδομικής μορφολογίας, θα πρέπει να δοθεί προσοχή στο εάν ο μετασχηματισμός φάσης στερεάς κατάστασης, η κινητική της εξέλιξης της μικροδομής και οι μηχανισμοί εξέλιξης πρέπει να διερευνηθούν.
⑤ Πιθανά χαρακτηριστικά φράκταλ της μικροδομής του υλικού και η εξάρτηση της ανάλυσης σε συγκεκριμένη μεταλλογραφική παρατήρηση: τα αποτελέσματα ποσοτικής ανάλυσης της μικροδομής μπορεί να εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από την ανάλυση της εικόνας. Αυτό το σημείο αξίζει ιδιαίτερης προσοχής κατά την ποσοτική ανάλυση της μορφολογίας της επιφάνειας του κατάγματος και την αποθήκευση και επεξεργασία εικόνων ψηφιακής μικροδομής.
⑥ Περιορισμοί της μη ποσοτικής μελέτης για τη μικροδομή υλικών: αν και η ποιοτική ανάλυση μικροδομής μπορεί μερικές φορές να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις της μηχανικής υλικών, η έρευνα επιστήμης υλικών συνήθως απαιτεί ποσοτική μέτρηση των γεωμετρικών χαρακτηριστικών της μικροδομής και ανάλυση σφαλμάτων των ποσοτικών αποτελεσμάτων.
