Петрографический метод

Он позволяет определить минералогические признаки и состав неметаллических включений, т. е. природу включений, а следовательно, их происхождение. Выделенный и обработанный осадок анализируют под поляризационным микроскопом
Петрографическим методом можно определить морфологические признаки различных видов включений: размер, форму, окраску, прозрачность, оптические константыпоказатель преломления, двупреломление. Так, знания только показателя преломления иногда достаточно для определения минералогической характеристики включения .
Выделенный электролитически и очищенный от карбидов и других примесей промытый осадок взмучивают в стакане с небольшим количеством воды и вращательным движением собирают его в центре стакана. Часть осадка засасывают пипеткой и переносят на небольшое часовое стекло. Эту операцию повторяют, пока не соберут на стекле достаточное для петрографического анализа количество осадка.
При наличии в осадке оставшихся карбидов их удаляют магнитом или отмучиванием. Для этого магнитом проводят по нижней стороне стекла, отводят в сторону магнитные частицы и удаляют их пипеткой или иглой. Для удаления немагнитных карбидов к осадку, перенесенному на стекло, добавляют некоторое количество дистиллированной воды и снова отмучивают, причем эта операция повторяется до возможно более полного удаления карбидов и других загрязняющих осадок частиц, мешающих исследованию. Очищенный осадок высушивают. Из готового осадка-порошка изготовляют препараты. Для этого берут небольшое количество осадка, переносят на предметное стекло, сверху накладывают покровное стекло и между ними вводят каплю иммерсионной жидкости.
Приготовленный препарат служит в качестве прозрачного шлифа для изучения включений в проходящем поляризованном свете.
Для установления природы включений важно знать форму зерен. Она бывает правильной (идиоморфной), в виде кристаллов, округлой (глобулярной) и неправильной (обломочной). Идиоморфными кристаллами являются только эндогенные включения. Округлая форма также свидетельствует об эндогенном происхождении. Обломочная форма чаще всего бывает у экзогенных включений, а также у эндогенных стекол, представляющих собой переохлажденный силикатный расплав.
Кроме формы, описывается и окраска включений. Некоторые окрашенные зерна при вращении столика микроскопа на 360° изменяют свой цвет. Это оптическое явление называется плеохроизмом и наблюдается у анизотропных веществ. Например, зерна кристаллов кубической сингонии (шпинели) и вещества аморфные (различные стекла) являются изотропными — свойства их с изменением направления не изменяются; в поляризованном свете при скрещенных нико-лях они остаются темными при вращении столика микроскопа. Некоторые включения кубической сингонии так же, как и аморфные вещества, имеют вид зерен неправильной формы, и чтобы отличить их друг от друга, используют величину показателя преломления.
Показатель преломления определяют иммерсионным методом. Исследуемое вещество погружают в иммерсионную жидкость с заведомо известным показателем преломления и относительно показателя преломления жидкости определяют показатель преломления исследуемого вещества. Если показатели преломления исследуемого минерала и жидкости равны, бесцветный минерал «исчезает» в жидкости; если различны, то на границе этих двух сред появляется тонкая светлая полоска (полоска Бекке). При передвижении тубуса микроскопа светлая полоска перемещается. Если показатель преломления минерала больше показателя преломления иммерсионной жидкости, то при поднимании тубуса микроскопа полоска Бекке перемещается «на минерал», а при опускании — «на жидкость».
Если иметь набор жидкостей с различными известными показателями преломления и последовательно погружать в них осколки исследуемых кристаллов или включения, то всегда можно подобрать две жидкости, у одной из которых показатель преломления будет больше, а у другой меньше показателя преломления испытуемого кристалла.
При определении показателя преломления опускаются поляризатор и коллектор; сильно освещается препарат при помощи плоского зеркальца, пучок света диафрагмируют так, чтобы полоска Бекке была отчетливо видна. У изотропных веществ определяется показатель преломления в одном направлении, а у анизотропных — в различных. Увеличение микроскопа при этом должно быть не менее 300.
По найденным показателям преломления и другим оптическим характеристикам исследуемых включений в справочных таблицах находят, какому минеральному составу они соответствуют.
При петрографическом анализе используются справочные таблицы оптических констант для изотропных и анизотропных минералогических фаз. Подробное диагностирование наиболее часто встречающихся включений приведено в работах .
При определении неметаллических включений особый интерес представляют методы, позволяющие измерить оптические константыминералов в отраженном свете непосредственно на шлифах стали. Такой метод был разработан в ЦНИИчермете, где оптические константы измеряли при помощи двойного микроскопа с поляризационной оптикой конструкции Н. В. Королева.
 

    Источник:
  1. М.И. Виноград. Включения в стали и ее свойства. Металлургиздат 1963 г.
  2. Кислинг р., Ланге Н. Неметаллические включения в стали. Металлургия 1968 г.