IV.3.4 Оценка коррозионной стойкости металлических материалов по данным исследований методами электронной (растровой) микроскопии и энергодисперсионного анализа.

Разрешающая способность микроскопа определяется длиной волны используемого излучения λ. Так при использовании видимого света (760<λ<380) нм нельзя различить объекты размерами менее 380 нм. Заметно повысить разрешающую способность микроскопа можно, используя ультрафиолетовое излучение (380<λ<100) нм.

Электрон, обладающий свойствами не только частицы, но и волны, также может быть использован в микроскопии. Длина волны электронного излучения зависит от его энергии, а энергия электрона равна E = Ve, где V — разность потенциалов, проходимая электроном, e — заряд электрона. Для формирования изображения используют энергию электронов 200 В ÷ 400 кэВ. Длина волны электронного излучения при прохождении разности потенциалов 200 кэВ составляет ~ 0,1 нм. Электронное излучение легко фокусировать электромагнитными линзами, так как электрон — заряженная частица. Электронное изображение может быть легко переведено в видимое использованием люминесцентных экранов диодных матриц и т.п.

Электронный микроскоп позволяет получать изображение объектов с максимальным увеличением до 10⁶ раз. Разрешающая способность электронного микроскопа составляет 0,15- 0,3 нм, что обеспечивает возможность наблюдать атомарную и молекулярную структуру исследуемых объектов.

В сочетании с методом микрорентгеноспектрального (энергодисперсионного) анализа электронная микроскопия позволяет не только получать с подробные изображения отдельных элементов фазовой структуры металлов (коррозионно-активных неметаллических включений, зерен перлита и др.), имеющих влияние на их коррозионную стойкость, но и определять химический состав этих элементов.

Микрорентгеноспектральный анализ это инструментальный метод элементного анализа, основанный на следующем. В электронном микроскопе под воздействием пучка электронов атомы исследуемого образца возбуждаются, испуская характерное для каждого химического элемента рентгеновское излучение. Исследуя энергетический спектр такого излучения, можно сделать выводы о качественном и количественном составе образца.

Современные электронные микроскопы с энергодисперсионными приставками многоканальные – дают возможность регистрировать одновременно в одной точке более 25 химических элементов. Возможен качественный и количественный анализ, по площади и в точке размером не менее 1 мкм. Имеется возможность снимать поверхность в лучах определенного элемента. При этом получается этого элемента распределение по всей поверхности. В качестве примера на рис. IV.9 показано эелектронномикроскопическое изображение неметаллического включения в стали 17Г1С, а на рис. IV.10 представлен энергодисперсионный спектр этого включения. Высота пиков на спектре отвечает содержанию во включении элементов Са, Al, Mg, Mn, Fe и S, откуда следует, что данное включение представляет собой сложный сульфид преимущественно кальция и является коррозионно-активным.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: