斷裂表面檢測顯微鏡可以鑒別同零件故障的斷裂力學
電子斷口組織顯微鏡觀察
斷裂表面的印記可以鑒別同零件故障有關的斷裂力學。而金
屬零件的斷裂表面的特征是能夠被檢查出來的,因而就有可能高
真實性地確定出故障的起因和情況。加拿大國家科學研究委員會
所采用的電子斷口顯微觀察,就是先進的電子裝置在下列一些
問題上的應用。這些問題就是飛機、汽車和工業設備等的零件的
過早缺損所引起的問題。這樣的電子斷口顯微搜測常常能夠指出
明確的矯正措施,甚至能夠對各別的金屬零件的使用壽命作出估
計。這對在零件發生完全損壞之前制定早期探測裂紋用的定期檢
查時間表是有幫助的。對飛機的機輪和翼梁零件的疲勞裂紋的形
成速度的位計,是斷口顯微觀察用于飛行安全的一個特殊重大貢
就
每一個斷裂表面都有它自己的“指印”。換句話說,就是斷裂
過程的鼻歷史”是印記在斷裂表面上,因此,借助電子顯微鏡常
常能夠直觀地追溯其發展趨勢。所以一般說來,斷裂的路線通
過較薄弱的材料區(在微觀意義上說),就好象一條鏈條在它的較
薄弱環節處斷開一樣。
運用一項兩階段式的方法,可以在不破壞斷裂表面的前提下
制作一個破損零件的復制品。對斷裂表面的直觀檢查,一般能精確
地測定其斷裂發展的區域。用一條經過丙酮軟化成粘手稠度的醋
酸纖維素緊密地壓入斷裂區域,并保持約一小時左右,然后取出
這條已經塑成與斷裂表面形狀相一致的纖維素,這就為破損零件
的復制提供了相當的逼真度。
把塑成形狀的纖維素放在一塊玻璃片上,并送進真空蒸發器,
子該處表面上施加很薄的一層鉻和碳,鉻成45°角(為了形成對
比),碳成90°角。
然后,從處理好的纖維素條上切下斷裂表面開始斷裂區域的
那一小部分,把它浸入丙酮水溶液中將醋酸纖維素溶解掉,于是
剩下的就是一個碳一鉻薄膜式樣斷裂表面的精確的復制品。用它來
代替破損零件,放到電子顯微鏡下進行分析和“判讀”。這時陷
窩、條痕和其它顯而易見的式樣都被識別出,于是斷裂的類型就
可以確定了。