1.Kích thước hạt tinh thể
Có nhiều loại kim loại khác nhau, và cần phải chọn vật liệu kim loại phù hợp với mục đích và ứng dụng của nó. Ví dụ, vật liệu kim loại được sử dụng cho các bộ phận động cơ ô tô và các bộ phận kim loại thông thường là khác nhau. Điều này là do các đặc tính cơ khí của vật liệu kim loại (như độ bền kéo, nén, cắt và khả năng chống lại các lực bên ngoài) rất khác nhau. Để đánh giá các đặc tính kim loại này, cần phải quan sát cấu trúc tinh thể của tổ chức kim loại.
Tổ chức kim loại là một cấu trúc đa tinh thể được tạo thành từ các hạt tinh thể. Giữa các hạt tinh thể có các khu vực mà sự sắp xếp bị xáo trộn, và ranh giới của chúng được gọi là biên giới hạt tinh thể. Kích thước của các hạt tinh thể này (kích thước hạt tinh thể) là yếu tố quan trọng quyết định các đặc tính cơ khí của vật liệu kim loại.
Nói chung, kích thước hạt tinh thể là chỉ số ‘kích thước của hạt tinh thể’ trong vật liệu như kim loại.
Ngoài ra, không chỉ có sự khác biệt về loại vật liệu kim loại như nhôm, sắt hay hợp kim, mà cấu trúc kim loại cũng thay đổi do xử lý nhiệt. Dù là cùng một loại kim loại hay hợp kim, việc xử lý nhiệt có thể sắp xếp lại các hạt tinh thể theo một mô hình nhất định và tạo thành các biên giới hạt tinh thể khác so với trước khi xử lý nhiệt. Do đó, kích thước hạt tinh thể thay đổi do xử lý nhiệt, làm thay đổi các đặc tính cơ khí và tính chất của kim loại. Vì vậy, phân tích kích thước hạt tinh thể là một bài kiểm tra quan trọng để đảm bảo chất lượng sản phẩm kim loại
・hạt tinh thể austenite
Hạt tinh thể trong lưới lục phương mặt của nó bao gồm cả cặp đối xứng
・hạt tinh thể ferrite
Không bao gồm cặp đối xứng trong lưới lục phương thân
２．phương pháp phân tích kích thước hạt tinh thể
①So sánh trực quan giữa hình ảnh chuẩn và kính hiển vi kim loại
Trước khi mài hoặc xử lý bề mặt kim loại, chúng ta sẽ tiến hành quan sát bằng kính hiển vi kim loại.
Chúng ta sẽ so sánh hình ảnh chuẩn về “Đồ thị kích thước hạt tinh thể austenite của thép (×100) theo tiêu chuẩn JIS G 0551” với cấu trúc kim loại được phóng to bằng kính hiển vi kim loại, và ước lượng kích thước của hạt tinh thể thông qua quan sát trực tiếp.
 |
金属顕微鏡の詳細はこちら |
Đúng, việc phải rời mắt khỏi kính hiển vi kim loại có thể gây phiền toái
②Đúng, việc tích hợp máy đo tiếp mắt vào kính hiển vi kim loại cho phép so sánh và quan sát cùng một lúc.
Chúng ta sẽ chèn máy đo tiếp mắt (reticle) có mẫu mặt kích thước vào phần tiếp mắt của kính hiển vi kim loại, có các mẫu kích thước được in trên đó. Sau đó, chúng ta sẽ đồng thời quan sát và so sánh mẫu được phóng to với mẫu chuẩn kích thước, và ước lượng kích thước của hạt tinh thể thông qua so sánh trực quan.
Nhờ vào việc này, chúng ta có thể dễ dàng so sánh và quan sát cùng một lúc từ kính hiển vi kim loại mà không cần phải rời mắt khỏi nó
 |
Thang kích thước hạt R1901″ được sản xuất bởi Công ty Shibuya Optical |
③Được tính bằng cách kết hợp micromet thị kính vào kính hiển vi luyện kim và so sánh các quan sát đồng thời (phương pháp đếm/vuông phương, phương pháp cắt)
Chúng ta sẽ sử dụng một máy đo tiếp mắt (reticle) có mẫu mặt được in sẵn và chèn vào phần tiếp mắt của kính hiển vi kim loại. Sau đó, chúng ta sẽ quan sát mẫu được phóng to và sử dụng mẫu mặt để xác định độ dài trung bình của mỗi đoạn đường khi nó đi qua bên trong các hạt tinh thể, để tính toán kích thước của hạt tinh thể theo phương pháp phù hợp với tiêu chuẩn JIS G0551/ASTM E112.
Nhờ vào phương pháp này, chúng ta có thể tính toán kích thước của hạt tinh thể một cách chính xác và tiêu chuẩn.”
 |
Thang kích thước cho phương pháp kiểm tra kích thước hạt tinh thể trên thép (phương pháp cắt lớp) do Công ty Shibuya Optical sản xuất |
④sử dụng máy ảnh để đo kích thước hạt tinh thể bằng phần mềm (hỗ trợ phương pháp so sánh, phương pháp đếm / tích phân và phương pháp cắt lớp)
Chúng ta sẽ lắp đặt một máy ảnh kính hiển vi lên kính hiển vi kim loại, và sau đó sử dụng phần mềm đo lường dưới đây để tự động đo kích thước.
Phương pháp này cho phép đo lường tự động và tăng hiệu suất đáng kể.
 |
顕微鏡用USB3.0カメラ（500万画素） の詳細はコチラ |
 |
の詳細はコチラ |
◆Phần mềm phân tích hạt G-S Measure” cho phép đo kích thước hạt tinh thể.【JIS và ASTM tiêu chuẩn!】
Đây là công cụ đánh giá kích thước hạt tinh thể tuân thủ các tiêu chuẩn sau đây:
【Có thể đo kích thước hạt tinh thể theo tối đa 12 cách khác nhau!】
【Chọn từ 5 mẫu cắt khác nhau!】
【Tiện lợi cho việc tạo báo cáo! Xuất ra Excel】
【Ví dụ hiển thị kết quả đo lường】ASTM (Phương pháp cắt giao điểm, Phương pháp so sánh độ dài mẫu) Sau khi đo lường, các vùng nơi biên giới hạt tinh thể chạm vào mẫu cắt sẽ được hiển thị màu xanh. |
3．Tổng kết
Nếu tần suất phân tích kích thước hạt tinh thể thấp, việc sử dụng máy đo tiếp mắt là một cách để giảm chi phí.
Nếu tần suất cao, mặc dù có chi phí ban đầu, việc sử dụng kính hiển vi kết hợp với máy ảnh và phần mềm để tự động đo lường là một cách để tự động hóa và tiết kiệm sức lực, đây là phương án được khuyến nghị.
Phần mềm còn có các tính năng thuận tiện khác nữa.
