实验1??金相显微镜的使用及金相试样的制备
一、实验目的
1）?掌握金相试样制备的基本方法
2）?掌握金相显微镜的使用方法
二、原理概述
（一）金相显微镜的构造
光学金相显微镜的构造一般包括放大系统、光路系统和机械系统三部分，其中放大系统是显微镜的关键部分。
(二)使用显微镜时应注意的事项
l)操作者的手必须洗净擦干，并保持环境的清洁、并保持环境的清洁、干燥；
2)用低压钨丝灯泡作光源时，接通电源必须通过变压器，切不可误接在220V 电源上；
3)更换物镜、目镜时要格外小心，严防失手落地；
4)调节物体和物镜前透镜间轴向距离(以下简称聚焦)时，必须首先弄清粗调旋钮转向与载物台升降方向的关系。初学者应该先用粗调旋钮将物镜调至尽量靠近物体，但绝不可接触。然后仔细观察视场内的亮度并同时用粗调旋钮缓慢将物镜向远离物体方向调节。待视场内忽然变得明亮甚至出现映象时，换用微调旋钮调至映象最清晰为止。
6)用油系物镜时，滴油量不宜过多，用完后必须立即用二甲苯洗净、擦干；
7)待观察的试样必须完全吹干，用氢氟酸浸蚀过的试样吹干时间要长些，因氢氟酸对镜片有严重腐蚀作用。
（三）金相试样制备
金相试样制备过程一般包括：取样、粗磨、细磨、抛光和浸蚀五个步骤。
1.取样
从需要检测的金属材料和零件上截取试样称为"取样"。取样的部位和磨面的选择必须根据分析要求而定。截取方法有多种，对于软材料可以用锯、车、刨等方法；对于硬材料可以用砂轮切片机或线切割机等切割的方法，对于硬而脆的材料可以用锤击的方法。无论用哪种方法都应注意，尽量避免和减轻因塑性变形或受热引起的组织失真现象。试样的尺寸并无统一规定，从便于握持和磨制角度考虑，一般直径或边长为15~20mm，高为12~18mm比较适宜。对那些尺寸过小、形状不规则和需要保护边缘的试样，可以采取镶嵌或机械夹持的办法。
金相试样的镶嵌，是利用热塑性塑料(如聚氯乙烯)，热凝性塑料(如胶木粉)以及冷凝性塑料(如环氧树脂+固化剂)作为填料进行的。前两种属于热镶填料，热镶必须在专用设备一镶嵌机上进行。第三种属于冷镶填料，冷镶方法不需要专用设备，只将适宜尺寸(约φl5~20mm)的钢管、塑料管或纸壳管放在平滑的塑料(或玻璃)板上，试样置于管内待磨面朝下倒入填料，放置一段时间凝固硬化即可。
2.粗磨
粗磨的目的主要有以下三点：
1)修整有些试样，例如用锤击法敲下来的试样，形状很不规则，必须经过粗磨，修整为规则形状的试样；
2)磨平无论用什么方法取样，切口往往不十分平滑，为了将观察面磨平，同时去掉切割时产生的变形层，必须进行粗磨；
3)倒角在不影响观察目的的前提下，需将试样上的棱角磨掉，以免划破砂纸和抛光织物。
黑色金属材料的粗磨在砂轮机上进行，具体操作方法是将试样牢牢地捏住，用砂轮的侧面磨制。在试样与砂轮接触的一瞬间，尽量使磨面与砂轮面平行，用力不可过大。由于磨削力的作用往往出现试样磨面的上半部分磨削量偏大，故需人为地进行调整，尽量加大试样下半部分的压力，以求整个磨面均匀受力。另外在磨制过程中，试样必须沿砂轮的径向往复缓慢移动，防止砂轮表面形成凹沟。必须指出的是，磨削过程会使试样表面温度骤然升高，只有不断地将试样浸水冷却，才能防止组织发生变化。
砂轮机转速比较快，一般2850r/min，工作者不应站在砂轮的正前方，以防被飞出物击伤。操作时严禁戴手套，以免手被卷入砂轮机。
3.细磨
粗磨后的试样，磨面上仍有较粗较深的磨痕，为了消除这些磨痕必须进行细磨。细磨，可分为手工磨和机械磨两种。
（1）手工磨
手工磨是将砂纸铺在玻璃板上，左手按住砂纸，右手握住试样在砂纸上作单向推磨。金相砂纸由粗到细分许多种，其规格可参考表2-1。
表2-1常用金相砂纸的规格
金相砂纸编号01 02 03 04 05 06 粒度序号M28 M20 M14 M10 M7 M5
砂粒尺寸/ 28～20 20～14 14～10 10～7 7～5 5～
①表中为多数厂家所用编号，目前没有统一规格
用砂轮粗磨后的试样，要依次由01号磨至05号(或06号)。操作时必须注意：
1)加在试样上的力要均匀，使整个磨面都能磨到；
2)在同一张砂纸上磨痕方向耍一致，并与前一道砂纸磨痕方向垂直。待前一道砂纸磨痕完全消失时才能换用下一道砂纸。
3)每次更换砂纸时，必须将试样、玻璃板清理干净，以防将租砂粒带到细砂纸上。
4)磨制时不可用力过大，否则一方面因磨痕过深增加下一道磨制的困难，另一方面因表面变形严重影响组织真实性。
5)砂纸的砂粒变钝磨削作用明显下降时，不宜继续使用，否则砂粒在金属表面产生的滚压会增加表面变形。
6)磨制铜、铝及其合金等软材料时，用力更要轻，可同时在砂纸上滴些煤油，以防脱落砂粒嵌入金属表面。
（2）机械磨
目前普遍使用的机械磨设备是预磨机。电动机带动铺着水砂纸的圆盘转动，磨制时，将试样沿盘的径向来回移动，用力要均匀，边磨边用水冲。水流既起到冷却试样的作用，又可以借助离心力将脱落砂粒、磨屑等不断地冲到转盘边缘。机械磨的磨削速度比手工磨制快得多，但平整度不够好，表面变形层也比较严重。因此要求较高的或材质较软的试样应该采用手工磨制。
4.抛光
抛光的目的是去除细磨后遗留在磨面上的细微磨痕，得到光亮无痕的镜面。抛光的方法有机械抛光、电解抛光和化学抛光三种，其中最常用的是机械抛光。
机械抛光在抛光机上进行，将抛光织物(粗抛常用帆布，精抛常用毛呢)用水浸湿、铺平、绷紧并固定在抛光盘上。启动开关使抛光盘逆时针转动，将适量的抛光液(氧化铝、氧化铬或氧化铁抛光粉加水的悬浮液)滴洒在盘上即可进行抛光，抛光时应注意：
1)试样沿盘的径向往返缓慢移动，同时逆抛光盘转向自转，待抛光快结束时作短时定位轻抛。
2)在抛光过程中，要经常滴加适量的抛光液或清水，以保持抛光盘的湿度，如发现抛光盘过脏或带有粗大颗粒时，必须将其冲刷干净后再继续使用。
3)抛光时间应尽量缩短，不可过长，为满足这一要求可分粗抛和精抛两步进行。
4}抛有色金属(如铜、铝及其合金等)时，最好在抛光盘上涂少许肥皂或滴加适量的肥皂水。
机械抛光与细磨本质上都是借助磨料尖角锐利的刃部，切去试样表面隆起的部分。抛光时，抛光织物纤维带动稀疏分布的极微细的磨料颗粒产生磨削作用，将试样抛光。
目前，人造金刚石研磨膏(最常用的有五种规格的溶水性研磨膏)代替抛光液，正得到日益广泛的应用。用极少的研磨膏均匀涂在抛光织物上进行抛光，抛光速度快，质量也好。
5.浸蚀
抛光后的试样在金相显微镜下观察，只能看到光亮的磨面，如果有划痕、水迹或材料中的非金属夹杂物、石墨以及裂纹等也可以看出来，但是要分析金相,组织还必须进行浸蚀。
浸蚀的方法有多种，最常用的是化学浸蚀法，利用浸蚀剂对试样的化学溶解和电化学浸蚀作用将组织显露出来。
纯金属(或单相均匀固溶体)的浸蚀基本上为化学溶解过程。位于晶界处的原子和晶粒内部原子相比，自由能较高，稳定性较差，故易受浸蚀形成凹沟。晶粒内部被浸蚀程度较轻，大体上仍保持原抛光平面。在明场下观察，可以看到一个个晶粒被晶界(黑色网络)隔开。如图1-19b所示。如浸蚀较深，还可以发现各个晶粒明暗程度不同的现象，如图1-19d所示。这是因为每个晶粒原子排列的位向不同，浸蚀后，以最密排面为主的外露面与原抛光面之间倾斜程度不同的缘故。
两相合金的浸蚀与单相合金不同，它主要是一个电化学浸没过程，在相同的浸蚀条件下，具有较高负电位的相(微电池阳极)被迅速溶解凹陷下去；具有较高正电位的相(微电池阴极)在正常电化学作用下不被浸蚀，保持原有的光滑平面。结果产生了两相之间的高度差。
以共析碳钢层状珠光体浸蚀为例，层状珠光体是铁素体与渗碳体相间隔的层状组织浸蚀过程中，因铁素体具有较高的负电位而被溶解，渗碳体因具有较高的正电位而被保护，另外在两相交界处铁素体一侧因被严重浸蚀形成凹沟。这样在显微镜下可以看到渗碳体周围有一黑圈，显示出两相的存在。
多相合金的浸蚀，同样也是一个电化学溶解过程，原理与两相合金相同。但多相合金的组成相比较复杂，用一种浸蚀剂来显示多种相是难以作到的，只有采用选择浸蚀法及薄膜浸蚀法等专门方法才行。
化学浸蚀的方法虽然很简单，但是只有认真对待才能制备出高质量的试样。将抛光后的试样用水冲洗同时用脱脂棉擦净磨面，然后用滤纸吸去磨面上过多的水，吹干后用显微镜检查磨面上是否有道痕、水迹等。同时证明未经过浸蚀的试样是无法分析组织的。经检查后合格的试样可以放在浸蚀剂中，抛光面朝上，不断观察表面颜色的变化。这是浸蚀法。也可以用沾有浸蚀剂的棉花轻轻擦拭抛光面，观察表面颜色的变化。此为擦蚀法。待试样表面被浸蚀得略显灰暗时即刻取出，用流动水冲洗后在浸蚀面上滴些酒精，再用滤纸吸去过多的水和酒精，迅速用吹风机吹干，完成整个制备试样的过程。
三、实验内容
1)观察直立式与倒立式两种金相显微镜的构造与光路；
2)操作显微镜，比较熟练地掌握聚焦方法，了解孔径光阑、视场光阑和滤光片的作用；
3)熟悉物镜、目镜上的标志并合理选配物镜和目镜；
4)分别在明场照明和暗场照明下观察同一试样，分析组织特征及成因；
5)借助物镜测微器确定目镜测微器的格值。
6)按粗磨→细磨→机械抛光→浸蚀的步骤制备金相试样；
7)对比观察浸蚀前，浸蚀后试样的金相形貌。
四、材料及设备
1)金相显微镜构造与光路图；
2)作为教具的可拆显微镜1~2台；
3)练习操作的金相显微镜(至少配备2个物镜和2个目镜)10~15台；
4)备有暗场照明装置的金相显微镜2~3台；
5)配备测微目镜和物镜测微器的金相显微镜2~3台；
6)供观察的金相试样。
7)待磨试样、砂轮机、金相砂纸及玻璃板、抛光机、抛光液、吹风机、金相显微镜、浸蚀剂、酒精、夹子、脱脂棉、吸水纸。
五、实验步骤
1)利用挂图、教具讲解金相显微镜的原理、构造、使用与维护；
2)在具体了解了某台显微镜构造和光路的基础上反复练习聚焦，直到熟练掌握；
3)反复改变孔径光阑、视场光阑的大小，加或不加滤光片，观察同一视场映象的清晰程度；
4)将同一试样分别放在明场照明和暗场照明显微镜上进行对比观察，并画出所观察的组织图；
5)借助物镜测微器确定目镜测微器的格值，并按要求对组织进行实地测量；
6磨样领取待磨试梓，用砂轮机粗磨，用金相砂纸细磨，进行机械抛光；
7)浸蚀前观察对抛光后洗净，吹干的试样进行浸蚀前的检查；
8)浸蚀将抛光合格的试样置于浸蚀剂中浸蚀；
9)观察金相组织对浸蚀后的试样进行观察，联系化学浸蚀原理对组织形态进行分析。如浸蚀程度过浅，可重新浸蚀；若过深，待重新抛光后才能浸蚀；若变形层严重，反复抛光一浸蚀1~2次后再观察组织清晰度的变化。
金相显微镜的使用及金相试样的制备
实验报告
班级姓名学号
(一)实验目的
(二)回答下列问题
1.简述制备金相试样的过程。
2．绘制金相组织图。
金相显微镜的使用及金相试样的制备实验报告建议与感 想 一、实验目的 本实验旨在掌握金相显微镜的使用方法和金相试样的制备技术，以便于进一步研究材料的组织结构和性能。 二、实验原理 金相显微镜是一种用于观察材料组织结构的显微镜，其原理是利用光学原理将经过特殊处理后的样品放置在显微镜中观察。金相试样制备技术主要包括切割、打磨、腐蚀和染色等步骤。 三、实验步骤 1. 制备金属试样：选取合适的金属材料，根据需要进行切割或拉伸成形。 2. 打磨：用不同粒度的研磨纸逐渐打磨试样表面，直至表面光滑。 3. 腐蚀：将试样浸泡在适当浓度的腐蚀液中，使其表面发生化学反应产生凹坑或孔洞。 4. 染色：将试样放入染色液中，使其组织结构更加清晰可见。 5. 使用金相显微镜观察试样：将处理好的试样放入显微镜中，调节光源和镜头，观察试样的组织结构。
四、实验注意事项 1. 制备试样时需注意安全，避免切割或拉伸过程中产生伤害。 2. 打磨时需使用不同粒度的研磨纸逐渐打磨，以免损坏试样表面。 3. 腐蚀液需根据试样材料和需要进行选择，且操作时需保持通风良好。 4. 染色液需根据需要选择合适的染色方法和染色液。 5. 使用金相显微镜时需注意调节光源和镜头，以便于观察到清晰的组 织结构。 五、实验结果 经过制备处理后的金相试样在金相显微镜下呈现出不同的组织结构和 形态。例如，铁素体、珠光体等不同组织结构可通过合适的制备方法 得到清晰可见的图像。 六、实验建议与感想 1. 在实验过程中需要耐心认真地进行每一步操作，特别是制备试样和 打磨环节需要反复多次进行。 2. 实验前应仔细阅读相关文献，了解金相显微镜的使用原理和金相试 样制备技术。 3. 实验中应注意安全，避免产生伤害或损坏设备。 4. 实验后应及时清洗设备和试样，以便于下次使用。 5. 通过本实验的学习，我对材料组织结构和性能有了更深入的认识， 同时也掌握了一定的实验技能。
实验金相试样制备与金相显微镜的结构和使用 实验目的金相显微镜的原理金相试样的制备实验设备及材料实验内容及步骤实验报告要求思考题 一：实验目的 (1)了解金相显微镜的结构及原理 (2)熟悉金相显微镜的使用与维护方法 (3)了解浸蚀的基本原理，并熟悉其基本操作 (4)掌握金相试样制备的基本操作方法 二：金相显微镜的原理、构造及使用 (1)金相显微镜的基本原理 显微镜的放大倍数。显微镜的放大倍数等于物镜和目镜单独放大倍数的乘积，即物镜放大倍数为M物，目镜放大倍数为M目，显微镜放大倍数为M=M物*M目。物镜和目镜的放大倍数刻在嵌套圈上，例如10X、20X、45X分别表示放大10倍、20倍、45倍。 显微镜的鉴别率。显微镜的鉴别率是指它能清晰地分辨试样上两点间最小距离d的能力，d值越小，鉴别率越高。鉴别率是显微镜的一个重要的性能，它决定于物镜数值孔径A和所用的光线波长λ，可用下式表示：d=λ/(2A) 式中：λ表示入射光线的波长；A表示物镜的数值孔径。λ越小，A越大，则d越小。 物镜数值孔径。物镜数值孔径表示物镜的聚光能力，其大小为A=n*sinα 式中：n表示物镜与试样之间介质的折射率；α表示物镜孔径角的一半。N越大或α角越大，A越大。 (2)显微镜的构造 照明系统：在底座内有一个低压（6～8V，15V）的灯泡作为光源，由变压器降压供电，靠调节次级电压（6～8V）来改变灯光的亮度。聚光灯、孔径光栏以及反光镜等装置均安装在圆形底座上，视场光栏以及另一个聚光镜则安装在支架上，它们构成了显微镜的照明系统，使试样表面获得充分、均匀的照明。 显微镜调焦装置：在显微镜的两侧有粗动和微动调焦手轮，两者在同一部位。随粗调手轮6的转动，支撑载物台的弯臂作上下运动。在粗调手轮的一侧有制动装置，用以固定调焦正确后载物台的位置。微调手轮5使显微镜本题沿着划轨缓慢移动。在右侧手轮上刻有分度格，每一格表示物镜座上下微动0.002毫米。与刻度盘同侧的齿轮箱上刻有两条白线，用以指示微动升降范围，当旋到极限位置时，微动手轮就会自动被限制，此时，不能再继续旋转而应该倒转来使用。 载物台：用来放置金相试样，载物台和下面托盘之间有导轨，用手推动可使载物台在水平面上作一定范围的十字定向移动，以改变试样的观察部位。 孔径光栏和视场光栏：孔径光栏装在照明反射镜座上面，调整孔径光栏能够控制入射光束的粗细，以保证物像达到清晰的程度。视场光栏设在物镜支架下面，其作用是控制视场范围，使目镜中视场明亮而无阴影。在刻有直纹的套圈上还有两个调节螺钉，用来调整光栏中心。 物镜转换器：转换器呈球面形，上有三个螺钉，可以安装不同放大倍数的物镜，旋转转换器可以使各个物镜镜头进入光路，与
实验报告 班级 姓名 学号 中北大学材料科学及工程学院实验中心
一实验名称: 实验一、金相显微镜的使用及金相样品制备 二实验目的(扼要说明研究对象,实验意义及作用等) 1.了解光学显微镜的原理及构造； 2.掌握显微镜的使用方法； 3.学习金相试样的制备过程； 4.了解金相显微组织的显示方法。 三实验原理(简要说明实验所依据的理论.包括重要定律,公式及据此推算的重要结果): 光学显微镜的基本原理: 光学显微镜是由两个透镜组成，对着金相试样的透镜称为物镜，对着眼睛的透镜称为物镜。借助于物镜与目镜的两次放大，就能是物体放大到很高倍数。其光学原理如图所示。 1)显微镜的放大倍数由下式来确定： M=M 物·M 目 =L/f 物 ·D/f 目 式中：M—显微镜的放大倍数； M 物—— 物镜的放大倍数； M 目—— 目镜的放大倍数； f 物—— 物镜焦距； f 目—— 目镜焦距； L—显微镜的镜筒长度（即目镜与物镜的距离）; D—明视距离（250mm）。 2)显微镜的鉴别率: 光学显微镜的鉴别率是指它能清晰的分辩物体上两点间最小距离d的能力。d值越小，鉴别率就越高。鉴别率是显微镜的一个重要的性能，它可由下式求得： d=λ/(2N·A) 式中 d—物镜能分辩出的物体相邻两点间的最小距离(即鉴别率)；λ—入射光线的波长；N⋅A—物镜的数值孔径，表示物镜的聚光能力。 数值孔径越大时,d值也就越小。数值孔径表示物镜的聚光能力，数值孔径大的
物镜的聚光能力强，能吸收更多的光线，使物像更加明显。数值孔径可用下式求得： N⋅A=n⋅Sinφ⑶ 式中：n—物镜与物体间介质的折射率； φ—物镜孔径角的一半。 进入物镜的光线所张开的角度称为物镜的孔径角，其半角为φ，如图1-2所示。 图1-2 孔径角 当n与φ值越大时，则数值孔径值就越大，物镜的鉴别能力也就越高。 3)透镜成像的质量 单片透镜在成像过程中，由于几何光学条件的限制，以及其它因素的影响，常使映像变的模糊不清或发生变形迹象，这种缺陷称为相差。形成象差的重要原因是由于透镜本身存在有球面象差和色象差等缺陷。 如图1—3（a）所示球面象差的产生是因为透镜的表面呈球形，当来自A点的单色光，即一定波长的光线通过透镜后，使光线不能交于一点，而分成几个交点前后分布，导致放大后的象模糊不清。 降低球面象差的办法，除了制造物镜时采取不同透镜的组合进行必要的校正外，在使用显微镜时也刻采取调节孔径光栏，适当控制入射光束粗细，减少透镜表面面积等方法，把球面象差降低到最低程度。 图1-3 透镜产生象差的示意图 图1—3（b）为色象差示意图，当来自A点的白色光通过透镜后，由于各单色光的波长不同，折射率不一样，使光线折射后不能交于一点。其中紫色光线的波长最短，折射率最大，在离透射镜最近处成像；红色光线的波长最长，其折射率最小，在离透射镜最远处成像。其余的有色光线（如：黄、绿、蓝色）的成像，则在它们之间。色象差的处在会降低透镜成像的清晰度，应予以校正。 4)光学显微镜的构造 XJB—1型光学显微镜的外形结构如图1—5所示。现分别介绍各部件
金相显微镜的使用金相试样的制备实验报告 实验目的： 1.掌握金相显微镜的使用方法； 2.学会制备金相试样。 实验仪器与材料： 1.金相显微镜； 2.金相试样的制备设备与材料：切割机、打磨机、抛光机、砂纸、砂轮、砂布、细砂布、蠟块等。 实验步骤： 1.实验前准备： a)检查金相显微镜的工作状态，确认光源和镜头都正常运作； b)准备金相试样的切割机、打磨机、抛光机和相关材料。 2.试样的切割： a)将需要制备金相试样的材料放在切割机上，并根据需要进行必要的定位和调整； b)打开切割机，根据需要切割出适当大小的试样。 3.试样的打磨： a)将切割好的试样放在打磨机上，用粗砂轮进行粗磨。注意，在磨削过程中要保持试样的冷却，以免过度加热导致损伤；
b)进行中磨与细磨，使用不同粒度的砂轮、砂纸或砂布，逐渐减小颗粒大小，直到试样表面光滑为止。 4.试样的抛光： a)将打磨好的试样放在抛光机上，选用合适的抛光盘和抛光液，进行试样的精细抛光。注意，抛光的时间要根据试样的材料和要求进行适当调整； b)抛光完成后，使用细砂布或砂纸进行最后的抛光处理，以保持试样表面的光滑。 5.试样的腊埋和切片： a)将抛光好的试样放在石蠟块上，并重新加热使其融化，将试样固定在蠟块上； b)使用切片机将固定在蠟块上的试样切成适当的薄片。 6.试样的腐蚀/染色处理： a)针对不同材料的试样，根据需要选择适当的腐蚀液或染色液进行处理； b)腐蚀/染色后的试样需要进行清洗和去蠟处理，以确保试样表面干净。 7.试样的镜检： a)将制备好的金相试样放入金相显微镜中； b)调整显微镜的放大倍数和焦距，观察试样的金相组织结构。 实验结果与讨论：
金相试验报告 一、实验名称 金相试样的制备与观察 二、实验项目简介 通过制备试样，并在显微镜下观察XXX的金相组织，使学生掌握金相试样制备的方法，认识XXX的金相组织和形态特征，建立成分与组织之间相互关系的概念。 三、实验目的 1. 掌握铝合金的制备过程和抛光机等仪器设备的使用方法； 2. 掌握金相显微镜的使用方法； 3. 认识铝合金的金相组织； 4. 结合理论，理解铝合金成分与组织之间的相互关系 四、实验要求 1对实验原理与方法的要求： 要求学生掌握相关教材的基本知识，通过查阅手册和文献了解相关材料常规的金相组织，对有关名词、概念有清楚地认识，了解观察显微组织的原理、方法和作用。 2对操作技能与仪器设备的要求： 要求学生有较强的动手能力，了解砂纸的型号和使用，熟悉抛光机和显微镜的使用，会判断试样制备的好坏。仪器设备：砂轮机、砂纸、抛光机、金相显微镜等。
3对实验报告的要求： 1. 记录实验过程； 2. 根据金相照片分析成分和金相组织的关系； 3. 要求用正规实验报告纸，书写清晰。 五、实验所用仪器设备及材料 1. 设备：金相显微镜、抛光机、砂轮机。 2. 各号金相砂纸、抛光布、脱脂棉、3~5﹪硝酸酒精溶液、试样（成分：xxxxx ）。 六、 实验步骤 (1) 金相显微试样的制备 金相试样的制备包括取样、磨制、抛光和浸蚀等步骤。 金相试样的制备过程主要步骤 本实验金相试样制备过程的步骤如下:
1.取样 试样的选取应根据被检验材料或零件的特点，取其有代表性的部位。例如研究零件的失效原因时，应在失效部位取样，并在完好部位取样，以便对比分析。对于铸造合金，考虑到组织的不均匀性，应从表层到中心各个部位进行选取。对于轧材，研究表层缺陷和夹杂物的分布时应横向取样；研究夹杂物类型、形状、变形程度、带状组织时应纵向取样。对一般热处理后的零件，由于组织均匀，可任意取样取样时应保证试样观察面不发生组织变化，试样尺寸不宜过大或过小，一般以手拿方便即可，其形状以便于观察为宜。 金相试样(标准样) 2.磨制 (1) 粗磨：粗磨目的是为了获得一个平整的表面，使用砂轮机将试样的棱角磨平。磨削时应注意试样对砂轮的压力不宜过大，以免在试样表面上形成较深的磨痕而增加细磨的困难，磨削时应不断用水冷却试样，以免受热引起组织变化，试样边缘要进行倒角，以免在细磨和抛
金相实验报告 金相试验报告一、实验名称金相试样的制备与观察二、实验工程简介通过制备试样，并在显微镜下观察的金相组织，使学生掌握金相试样制备的方法，认识的金相组织和形态特征，建立成分与组织之间相互关系的概念。 三、实验目的 1. 掌握铝合金的制备过程和抛光机等仪器设备的使用方法； 2. 掌握金相显微镜的使用方法； 3. 认识铝合金的金相组织； 4. 结合理论，理解铝合金成分与组织之间的相互关系四、实验要求 1 对实验原理与方法的要求： 要求学生掌握相关教材的根本知识，通过查阅手册和文献了解相关材料常规的金相组织，对有关名词、概念有清楚地认识，了解观察显微组织的原理、方法和作用。 2 2 对操作技能与仪器设备的要求： 要求学生有较强的动手能力，了解砂纸的型号和使用，熟悉抛光机和显微镜的使用，会判断试样制备的好坏。仪器设备：砂轮机、砂纸、抛光机、金相显微镜等。 3 3 对实验报告的要求： 1. 记录实验过程； 2. 根据金相照片分析成分和金相组织的关系； 3. 要求用正规实验报告纸，书写清晰。 五、实验所用仪器设备及材料 1. 设备：金相显微镜、抛光机、砂轮机。 2. 各号金相砂纸、抛光布、脱脂棉、3~5﹪硝酸酒精溶液、试样〔成分：〕。 六、实验步骤 (1) 金相显微试样的制备金相试样的制备包括取样、磨制、抛光和浸蚀等步骤。 金相试样的制备过程主要步骤本实验金相试样制备过程的步骤如下: 磨制抛光浸蚀观察砂纸磨抛光剂抛光机浸蚀剂吹吹风酒精清洗水清洗水清洗吹干显微镜磨制抛光浸蚀镶嵌取样 1. 取样试样的选取应根据被检验材料或零件的特点，取其有代表性的部
位。例如研究零件的失效原因时，应在失效部位取样，并在完好部位取样，以便比照分析。对于铸造合金，考虑到组织的不均匀性，应从表层到中心各个部位进行选取。对于轧材，研究表层缺陷和夹杂物的分布时应横向取样；研究夹杂物类型、形状、变形程度、带状组织时应纵向取样。对一般热处理后的零件，由于组织均匀，可任意取样取样时应保证试样观察面不发生组织变化，试样尺寸不宜过大或过小，一般以手拿方便即可，其形状以便于观察为宜。 金相试样(标准样) 2.磨制 (1) 粗磨：粗磨目的是为了获得一个平整的外表，使用砂轮机将试样的棱角磨平。磨削时应注意试样对砂轮的压力不宜过大，以免在试样外表上形成较深的磨痕而增加细磨的困难，磨削时应不断用水冷却试样，以免受热引起组织变化，试样边缘要进行倒角，以免在细磨和抛光时划破砂纸和抛光绒布或造成试样从抛光机上飞出伤人。 (2) 细磨：细磨分手工磨光和机械磨光两种。我们这次采用的是手工磨光。 手工磨光是用手拿住试样在金相砂纸上进行。金相砂纸按粗细分为三个种类等。细磨时依次按照砂纸从粗到细的顺序磨，细磨时必须注意: 1) 细磨时应将砂纸放在光滑平整物体(如玻璃板)上,手指拿住试样,并使磨面朝下,均匀用力由后向前推行磨削。在回程时，提起试样不与砂纸接触，以保证磨面平整而不产生弧度。 2) 每换一种砂纸时，应将试样转 90 再磨，使磨削方向与前道磨痕方向垂直，以便观察前道磨痕是否全部消除。 3) 每更换一次砂纸之前，应把试样、玻璃和手洗净，以免把粗砂粒带到下一号细砂纸上去。 另外，磨削软材料时，可在砂纸上涂一层润滑剂，如机油、甘油、肥皂水等，以免砂粒嵌入试样磨面。 3. 抛光抛光由机械抛光、电解抛光、化学抛光等方法，使用最广的是机械抛光。 机械抛光是在抛光机上进行。抛光机由电动机带动抛光盘，抛光盘上铺有不同的抛光布。粗抛时用帆布或粗呢，细抛时用绒布、细呢或丝绸等。抛光过
【金相实验报告-实验报告范本】金相试样制备实 验报告 一、实验目的： 了解金相显微镜的构造、原理及使用规则； 掌握金相显微试样制备的基本操作方法。 通过观察，熟悉铁碳合金在平衡状态下的显微组织； 了解并掌握铁碳合金中的相及组织组成物的本质、形态及分布特征； 分析并掌握平衡状态下铁碳合金的组织和性能之间的关系。 二、实验概述： 金相分析是研究工程材料内部组织结构的主要方法金相显微分析法：利用金相显微镜在专门制备的试样上观察材料的组织和缺陷的方法。 1.金相显微镜的构造、原理及使用； 2.金相显微试样的制备方法。 为了能够在金相显微镜下真实地、清楚地观察到 金属内部的显微组织，需要精心地制备金相显微试样。 金相试样的制备过程主要步骤有： 磨制 磨制 抛光 浸蚀
镶嵌 取样 本实验金相试样制备过程的步骤如下: 磨制 磨制 抛光 浸蚀 观察 砂纸磨 抛光剂 抛光机 浸蚀剂 吹吹风 显微 观察 风机 酒精清洗 水清洗 水清洗 吹干 显微镜 3.观察碳钢和白口铸铁的平衡组织 分析各种相组分和组织组成物的特征
碳钢：亚共析钢、共析钢、过共析钢 白口铸铁：亚共晶白口铸铁、共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁 相或组织：铁素体、渗碳体、珠光体、莱氏体 区分：铁素体与渗碳体、各种渗碳体 实验概述： 实验设备及材料 金相分析实验使用的主要仪器设备有： 光学金相显微镜、抛光机、电吹风机等。 实验材料有： 低碳钢试样，工业纯铁、20钢、T8钢、亚共晶白口铸铁等显微组织样品，金相砂纸，抛光粉，硝酸酒精溶液（含4%HNO3），酒精，脱脂棉等。 实验一金属的显微分析法 实验内容及步骤 实验前必须仔细阅读实验讲义的有关内容； 听取实验指导教师讲解金相显微镜的构造、使用方法等内容，熟悉金相显微镜的构造及其操作规程； 由实验指导教师讲解金相试样制备的基本操作过程，学生每人一块试样，进行试样制备全过程的操作，直至制成合格的金相试样； 在金相显微镜下观察所制备试样的显微组织特征，并用摄像机拍照存盘。 铁素体铁素体 铁素体
金相样品的制备及观察实验报告 一、引言 金相分析是金属材料研究中常用的一种手段，通过对金属材料制备和观察的实验，可以分析金属材料的组织结构、晶粒大小、相变等信息，为金属材料的性能评价和应用提供重要依据。本实验旨在通过金相样品的制备和观察，掌握金相分析的基本原理和操作技巧。 二、实验步骤 1. 样品制备 选择适合的金属材料，如铁、铜等，并将其切割成均匀的样品。然后，将样品进行粗磨，使用不同粒度的砂纸逐渐进行细磨，直至得到光洁的样品表面。接下来，将样品进行腐蚀处理，使用适当的酸性溶液对样品进行浸泡，去除表面的氧化物和杂质。最后，进行抛光处理，使用细磨料和抛光布对样品进行抛光，使其表面光滑细腻。 2. 金相观察 将制备好的样品放入金相显微镜中，进行观察。首先，调整显微镜的放大倍数和焦距，使样品的细节能够清晰可见。然后，调节显微镜的光源，使样品能够得到均匀的照明。接下来，通过调节显微镜的对焦装置，使样品的不同部分能够清晰地展现出来。在观察过程中，可以通过转动样品或调整显微镜的角度，观察到样品的不同角度和截面。观察时，可以使用不同的滤光片，调整显微镜的亮度和
对比度，以获得更好的观察效果。 三、观察结果 通过金相观察，可以得到金属材料的组织结构和晶粒大小等信息。在观察过程中，可以看到金属样品的晶粒呈现出不同的形状和大小，如颗粒状、板状、纤维状等。同时，还可以观察到金属材料中的相变和晶界等特征。观察结果的描述应准确详细，包括晶粒的尺寸分布、晶粒的形状、晶界的数量和分布等信息。 四、实验分析与讨论 通过金相观察结果的分析与讨论，可以对金属材料的组织结构和性能进行评价和研究。例如，通过观察晶粒的尺寸和形状，可以判断金属材料的晶粒长大机制和晶界的稳定性。通过观察相变和晶界的存在，可以分析金属材料的相变过程和晶界对材料性能的影响。同时，还可以对样品的制备工艺和观察结果进行分析，提出改进的建议和措施。 五、实验结论 通过金相样品的制备和观察实验，我们可以初步了解金属材料的组织结构、晶粒大小和相变等信息。金相分析是研究金属材料性能和应用的重要手段，通过对金属材料的制备和观察，可以为金属材料的研究和应用提供重要依据。然而，金相分析还需要进一步的研究和实践，以更全面地了解金属材料的组织结构和性能。
金相显微摄像 一、实验目的: (一)了解普通金相显微镜的构造与使用方法。 (二)了解金相试样的制备方法。 (三)学习使用金相显微镜观察金相组织。 二、实验设备及材料: 实验设备:金相显微镜、砂轮机、抛光机、吹风机、玻璃板、培养皿、镊子。材料:金相试样、砂纸一套(800,1000,1200 )、抛光液(Al2O3)、腐蚀剂(4% 硝酸酒精溶液)、药棉、酒精 三、实验内容及步骤: 实验内容:(1)用机械抛光和化学侵蚀的方法制备金相样品 (2)观察试样的显微组织,并绘制组织图。 试验步骤:(1)金相样品的截取及镶嵌 (2)金相样品磨光 (3)金相样品的抛光 (4)金相样品的化学侵蚀 (5)显微组织的观察与记录
四、简述金相显微镜的放大原理:显微镜的成象放大部分主要由两组透镜组成。靠近观察物体的透镜叫物镜,而靠近眼睛的透镜叫目镜。通过物镜和目镜的两次放大,就能将物体放大到较高的倍数 五、简述金相显微镜的基本构造 金相显微镜通常由光学系统,照明系统和机械系统三大部分组成,有的显微镜还附有摄影装置 (一)金相显微镜机械装置 显微镜的机械装置要由镜座、镜臂、载物台、镜简、物镜转换器及调焦装置等。它是支持放大、照明部分的支架、具固定与调解光学镜头,固定和移动标本作用。 二)金相显微镜放大部分 放大部分包括接物镜和接目镜。 (三)金相显微镜照明部分 照明部分包括反光镜、滤光镜、虹彩光圈和聚光镜等 六、金相制样的基本过程包括几个方面?这几个方面各是哪些? 制备显微试样包括取样、磨光、抛光及浸蚀四个步骤 1、取样 取样时应根据被分析材料或零件的特点。选择有代表性的部分。试样最适合的尺寸是直径为12mm,高为10mm的圆柱体或面积为12*12㎜2,高10mm的长方体。根据材料性质不同,可用手锯、用车床切削、用锤子击碎以及用砂轮切割等方法截
金相显微样品的制备及金相显微镜的使用实验 一、实验目的 1. 掌握金相样品的制备过程和基本方法； 2. 了解金相显微镜的基本原理、构造，掌握显微镜的正确使用。 二、实验原理 利用金相显微镜观察金相试样的组织或缺陷的方法称为金相显微分析。它是研究金属材料微观结构最基本的一种实验技术，在金属材料研究领域中占有很重要的地位。 在现代金相显微分析中，使用的主要仪器有光学显微镜和电子显微镜。这里仅对常用的光学金相显微镜作一般介绍。 （一）显微镜的基本原理、构造及使用 1. 显微镜的基本原理 最简单的显微镜可以仅由两个透镜组成。图1-1为相显微镜成像的光学原理示意图。图中AB 为被观察的物体，对着被观察物体的透镜O1叫物镜；对着人眼的透镜O2叫目镜。物镜使物体AB 形成放大的倒立实像A'B'，目镜再将A'B'放大成仍然倒立的虚像A"B"。其位置正好在人眼的明视距离（约250mm ）处。在显微镜中所观察的就是这个虚像A"B"。 (1) 显微镜的放大倍数 放大倍数由下式确定： 目 物目物f D f L M M M ⋅=⨯= 式中：M —显微镜总放大倍数； 图1.1 成像光学原理
M 物—物镜的放大倍数； M 目—目镜的放大倍数； f 物—物镜的焦距； f 目—目镜的焦距； L —显微镜的光学镜筒长度； D —明视距离（250mm ）。 由上式可知：f 物 、f 目越短或L 越长，则显微镜的放大倍数越大。 (2) 物镜的鉴别率 物镜的鉴别率是指物镜能清晰分辨试样两点间最小距离的能力。物镜鉴别率的数学公式为： A d 2λ = 式中：d —物镜的鉴别率； λ—入射光源的波长； A —物镜的数值孔径，它表示物镜的聚光能力。 由公式可知，波长λ越短，数值孔径A 越大，则鉴别能力就越高（d 越小），在显微镜中就能看到更细微的部分。数值孔径A 可由下列公式求出： φηsin =A 式中：η—物镜与物体之间介质的折射率； φ—物镜孔径角的一半，即通过物镜边缘的光线与物镜轴线所成的角度。 η越大或物镜孔径角越大，则数值孔径越大，由于φ总是小于90，所以在空气介质（η=1）中使用时，数值孔径A 一定小于1，这类物镜称干系物镜。当物镜上面滴有松柏油介质（η=1.52）时，A 值最高可达1.4，这就是显微镜在高倍观察时用的油浸系物镜，每个物镜都有一个设计额定的A 值，刻在物镜体上。 (3) 显微镜的有效放大倍数 由M=M 目·M 物知，显微镜的同一放大倍数可由不同倍数的物镜和目镜来组合。如45倍的物镜乘以10倍的目镜或者15倍的物镜乘以30倍的目镜都是450倍。对于同一放大倍数，如何合理选用物镜和目镜呢？应先选物镜，一般原则是使显微镜的放大倍数在该物镜数值孔径的500~1000倍，即 A A M 1000~500= 这个范围称为显微镜的有效放大倍数范围,若M<500A,则未能充分发挥物镜的鉴别率,若M>1000A,则形成“虚伪放大”，组织的细微部分将分辨不清。待物镜选定后，再根据所需的放大倍数选用目镜。 (4) 景深：即垂直鉴别率，反映了显微镜对于高低不同的物体能清晰成像的能力。 式中：M —放大倍数； R —半孔径角； λ—波长； n —介质折射率。 由式可知n 、R 越大，景深越小；物距增加，景深增加。在进行断口分析时，为获得清晰的断口凹凸图像，景深不能太小。 (5) 透镜的几何缺陷
金属研究所金相实验报告 一、实验目的 本次金相实验的主要目的是掌握金属样品制备、金相显微镜操作和金相试样制备及检测方法。通过该实验，能够了解金属材料的组织结构特征，并通过显微镜图像、金相组织相图、组织特征分析等方式对金属材料进行分析和判定。 二、实验原理 1. 金相显微镜 金相显微镜是用来观察金属材料的内部组织结构及组织成分的一种仪器，利用该仪器可以进行导热、塑性变形、重晶粒、结构相转变、退火等实验。 2. 金相试样制备 在对材料进行金相试样制备时，需要选择不同的试样制备工艺和条件，例如研磨、切割、封装、腐蚀等，以得到符合观察需求的试样。 3. 组织检测及定量分析 在金相显微镜下观察样品内部结构时，需要对样品进行定量及半定量分析，通过分析了解其晶粒尺寸、晶界、夹杂物、组织缺陷等物理参数。 三、实验步骤 —选取金属样品并切割成所需形状和尺寸 —去除表面污物和氧化物，保证样品表面平整光滑 —在样品上涂覆较为均匀的细铝粉 —调整金相显微镜的聚光镜和目镜，使其不斑驳、清晰 —确定试样放置位置，安装试样和快拆夹头 —将试样放入试样台内，并调整俯仰角度 —通过显微镜底部的光源调整照明强度和方向 —使用试样平台上的移动凸轮使试样旋转，观察不同位置的组织结构 —记录观测数据和显微照片
—在所选试样表面涂布脱脂剂，放入清洗罩中 —手工力磨硬砂纸，直至获取平滑度为0.2μm的试样表面 —在样品表面涂布波谷油，放入阳极电解槽中 —腐蚀时间约为5-15秒，取出试样，用压拉纸把其表面上的腐蚀物和电解液擦拭干 净 —放入金相显微镜中进行组织检测和定量分析 四、实验结果 本次实验测试样品为Q345B钢材，观察试样中的晶粒、夹杂物、孔隙、裂纹等组织特征。通过观察样品在不同区域的晶粒大小分布及其分布密度，判断钢材的力学性能和组织 结构。测试结果如下： 1. 钢材整体组织结构均匀，表面平整，无气体孔隙和裂纹； 2. 在试样的中央区域和边角区域，观察到晶粒大小和晶界清晰度存在差异性； 3. 中央区域的晶粒大而清晰，大小分布均匀，未发现任何夹杂物或管状粒的现象； 4. 边角区域的晶粒较小而不清晰，因晶界位置的夹杂物导致部分晶粒长约80μm左右，呈尺寸分布不均匀； 5. 在试样表面晶粒表面存在的伸缩现象，结晶度较高，具有较强的机械性能。 本次金相实验通过观察钢材中的晶粒特征、夹杂物、孔隙、裂纹等组织结构，判断其 力学性能和组织特征并进行定量分析。通过本次实验，我们了解了金属材料的组织结构特 征和检测方法，对金属材料的分析和判定有了更深入的了解。同时，我们学会了采取不同 制备工艺和手段，制备适合观察需要的金相试样。
金相检验实验报告 一、实验目的 1〕掌握金相试样制备的根本方法 2〕掌握金相显微镜的使用方法 二、原理概述 〔一〕金相显微镜的构造 光学金相显微镜的构造一般包括放大系统、光路系统和机械系统三局部，其中放大系统是显微镜的关键局部。 (二) 金相试样制备 金相试样制备过程一般包括：取样、粗磨、细磨、抛光和浸蚀五个步骤。 1.取样 从需要检测的金属材料和零件上截取试样称为"取样"。取样的部位和磨面的选择必须根据分析要求而定。试样的尺寸并无统一规定，从便于握持和磨制角度考虑，一般直径或边长为15~20mm，高为12~18mm比拟适宜。对那些尺寸过小、形状不规那么和需要保护边缘的试样，可以采取镶嵌或机械夹持的方法。 金相试样的镶嵌，将适宜尺寸(约φl5~20mm)的钢管、塑料管或纸壳管放在平滑的塑料(或玻璃)板上，试样置于管内待磨面朝下倒入填料，放置一段时间凝固硬化即可。 2.粗磨 粗磨的目的主要有以下三点：
1)修整有些试样，例如用锤击法敲下来的试样，形状很不规那么，必须经过粗磨，修整为规那么形状的试样； 2)磨平无论用什么方法取样，切口往往不十分平滑，为了将观察面磨平，同时去掉切割时产生的变形层，必须进展粗磨； 3)倒角在不影响观察目的的前提下，需将试样上的棱角磨掉，以免划破砂纸和抛光织物。 3.细磨 粗磨后的试样，磨面上仍有较粗较深的磨痕，为了消除这些磨痕必须进展细磨。细磨，可分为手工磨和机械磨两种。 〔1〕手工磨 手工磨是将砂纸铺在玻璃板上，左手按住砂纸，右手握住试样在砂纸上作单 向推磨。 1)加在试样上的力要均匀，使整个磨面都能磨到； 2)在同一X砂纸上磨痕方向耍一致，并与前一道砂纸磨痕方向垂直。待前一道砂纸磨痕完全消失时才能换用下一道砂纸。 3)每次更换砂纸时，必须将试样、玻璃板清理干净，以防将租砂粒带到细砂纸上。 4)磨制时不可用力过大，否那么一方面因磨痕过深增加下一道磨制的困难，另一方面因外表变形严重影响组织真实性。