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技术专栏
非金属夹杂物的鉴定方法及偏光显微镜的应用

1.夹杂物各向同性与各向异性的鉴别

夹杂物按光学性质可分为各向异同性和各几异性两大类,这两类夹杂物可在偏光显微镜偏振光下鉴别。表1给出了钢中常见夹杂物的性能和特征。

各向同性的夹杂物在偏光显微镜正交偏振光下,看到黑暗的消光现象,在转动载物台一周(360°)时,其亮度不发生变化。各向异性的夹杂物在正交偏振光下不发生消光现象,在转动载物台一周(360°)时会看到四次消光和四次最亮的现象。对某些弱各向异性的夹杂物,可使检偏振镜转动一个小的角度θ,在偏振镜下完全正交下观察。在转动载物台时,弱各向异性的夹杂物出现两次消光和两次最亮的现象。

2.夹杂物的透明度及固有色彩的显示

在非金属夹杂物中,不少是透明并带有色彩的,但一般显微镜明场照明时,光线透过夹杂物并在与金属基体的交界面处反射出来,夹杂物一般比较细小,其反射光与基体的反射光混淆在一起,因此,不能分辨出夹杂物的透明度及固有色彩。在偏光显微镜正交的偏振光下,金属基体为各向同性,反射光被正交的偏振镜阻挡,呈黑暗的消光现象。而夹杂物处的反射光由于华侨入射的结果而能透过正交的偏振镜,从而能够显示出夹杂物的本来面目。

3黑十字特征

各向同性的球形透明夹杂物在正交偏振光下会呈现黑十字现象。这是由于透明夹杂物的规则外形所决定的。因为夹杂物为球状,偏振光射到夹杂物与基体交界处被反射出来,相当于偏振光斜射到晶体表面,反射光出现相位差别改变了其振动方向,能够通过正交的检偏振镜。而与偏振光的振动方向平行或垂直的两个入射面不改变其振动方向,反射光则不能通过正交的检偏振镜,观察到的是黑暗的消光现象,使透明的球形夹杂物出现黑十字特征。当球形夹杂物的外形遭到破坏后,“ 黑十字特征也随之消失。