Методы приготовления объектов для исследования сталей и сплавов на просвечивающем электронном микроскопе, страница 16

Шлифы для исследования в РЭМ подготавливают обычными ме­тодами с использованием механического шлифования и  полирования. В некоторых случаях используют методы химического или электроли­тического полирования. Для выявления микроструктуры применяются либо обычные реактивы и режимы травления, используемые в свето­вой и электронной микроскопии, либо другие специальные реактивы.

Часто применяют глубокое травление. Такое травление имеет целью выявление морфологии избыточных фаз.

Для глубокого электролитического травления литой стали, особенностью которой является образование   тонкодифференцированных карбидо-ферритных структур,   применялся   электролит следующего состава: 50 мл соляной кислоты, 25—30 г калия—натрия виннокислого, 1000 мл воды. Плотность тока 0,02—0,03 А/см2. Время электролиза 10—40 мин (в   зависимости от  глубины  травления). Сложность методики глубокого травления состоит в том, что появля­ется необходимость удаления нежелательных   продуктов   реакции. Добавка калия—натрия виннокислого в указанный реактив подавляет реакцию образования на поверхности таких продуктов. При примене­нии глубокого травления возможно загрязнение поверхности углеро­дом. Иногда для получения качественной поверхности рекомендуется проведение глубокого трехстадийного травления. Первое травление произво­дится после механического шлифования на грубозернистой бумаге для снятия наклепанного слоя, второе—для снятия поверхностного слоя, разрыхленного при первом  травлении   и, наконец,   окончательное травление—для выявления структуры.

К изломам, предназначенным для исследования на РЭМ, так же как при исследовании на просвечивающих электронных микроскопах, предъявляются высокие требования к чистоте исследуемой   поверх­ности. Наличие загрязнений неблагоприятно влияет на   вторичную эмиссию, вносит искажения при формировании изображения. Некото­рые посторонние частицы, заряжаясь пучком электронов, отклоняют его. Наличие окисной пленки существенно снижает разрешение деталей изображения. Рекомендуется, так же как в ПЭМ, исследовать изломы непосредственно после разрушения или, в случае необходимости, использовать специальные методы очистки изломов.

Перед помещением образцов в объектодержатель их   промывают в спирте или ацетоне и тщательно обдувают сжатым воздухом.

Образцы в объектодержателе закрепляют специальным электропро­водящим клеем. При недостаточном контакте образца с объектодержателем изображение ухудшается.

Несмотря на то что растровая электронная микроскопия применяется для исследования металлов сравнительно недавно,   с помощью этого метода уже получены интересные результаты как при исследовании со шлифов, так и при анализе изломов.

Метод позволяет разрешить частицы размером от   0,05—0,1 мкм, что находится за пределами возможностей световой оптики.

В режиме характеристического рентгеновского излучения   может быть проанализирован состав отдельных фаз, входящих в конгломерат.

На РЭМ успешно изучают порошковые материалы, в  которых важно оценить морфологию частиц, их компактность и другие пара­метры, требующие получения объемной информации.

Варьирование увеличении в широком диапазоне и большая глуби­на резкости, достигаемая в микроскопе, значительно упрощают иссле­дование поверхностей тонких объектов - торцовой поверхности тонко­го листа, микронной проволоки и др. Использование методов реплик и фольг для этих целей представляет серьезные методические   труд­ности.

На шлифах без травления могут быть исследованы в основном не­металлические включения и некоторые другие избыточные фазы.