Регистрация / Вход
Прислать материал

Использование конфокального микроскопа для измерения морфологии хрупких изломов сталей

ФИО: Быкова Е. Н.

Направление: Информационные технологии

Научный руководитель: д.т.н., проф. Кудря Александр Викторович, асп. Траченко Виктор Александрович

Институт: Институт новых материалов и нанотехнологий

Кафедра: Кафедра Металловедения и физики прочности

Академическая группа: ММТ-13-1

Конфокальный лазерный сканирующий микроскоп обладает значительным контрастом по сравнению с микроскопами «классической» схемы благодаря использованию специальной диафрагмы, отсекающей поток фонового рассеянного света, и позволяет наблюдать объект в 3D-формате.

При помощи конфокального микроскопа было получено изображение излома стали типа Ст3сп, а также значения высот, хранящиеся в текстовом файле формата csv, который представляет собой массив данных, содержащий число значений, соответствующее размеру изображения.

Каждый пиксель изображения имеет свои координаты по осям абцисс и ординат и ему соответствует определенное значение высоты, которое можно установить из файла.

В соответствии с классическим представлением элементарный акт хрупкого разрушения – вскрытие фасетки (площадки), в случае скола – с речным узором. Для оценки степени гладкости фасеток распределение высот их профилей (вдоль секущих) с речным узором и без него описывали уравненим прямой. Её генеральная дисперсия находилась для двух типов фасеток в пределах: от 0,01 до 0,20 и от 0,002 до 0,08 мкм2 соответственно (при среднем значении дисперсии шума 0,03 мкм2).

Была оценена статистика расположения фасеток относительно плоскости излома, а также вычислены углы между смежными фасетками. Углы отклонений фасеток относительно макроплоскости излома находятся в пределах от 4,83 до 54,03 градусов при среднем значении 29,43±2,90 градусов. Углы между смежными фасетками находятся в пределах от 0,1 до 88,08 градусов при среднем значении 25,53±1,71 градусов, из них больше всего значений находятся в диапазоне от 0,1 до 22,1 градусов.

Малые значения углов между смежными фасетками указывают на то, что две различные фасетки, наблюдаемые на изображении, в действительности могут представлять собой одну площадку (если это не смежные субзерна).