平和精工汽车配件有限公司 一：目的 为了指导使用人员正确使用及维护此实验仪器，避免因操作失误而影响测量数据的准确性，特制定本操作手册 二：适用范围 本手册只适用于C2003A型金相显微镜使用 三：测量环境： 温度:18～40℃ / 湿度: 55%以下 四：金相显微镜介绍 ●对观察不透明物体的反射照明显微镜一般通称为金相显微镜. ●电脑型金相显微镜系统是将传统的光学显微镜与计算机通过光电转换有机的结合在一起，不仅可以 在目镜上作显微观察，还能在计算机显示屏幕上观察实时动态图像，电脑型金相显微镜并能将所需要的图片进行编辑、保存和打印 ●金相显微镜的放大原理：显微镜是由两块透镜（物镜和目镜）组成，并借物镜、目镜两次放大、使 物体得到较高的倍数. ●金相显微镜各部件名称 1: 目镜 2：物镜 3：照明推杆4：照明推杆 5：起偏振片 6：视场光栏调节手柄 7：视场光栏调节螺钉 8：滤色片转盘 9：聚光镜调节手柄 10：孔径光栏调节手柄 11：灯箱固定螺钉 12：灯箱
13：三目头 14：粗动手轮 15：微动手轮 16：纵向手轮 17：横向手轮 18：载物台 19：检偏振片推杆 五：照射影像分析前准备 1：确认金相显微镜各配件是否完整无损. 2：确认仪器是否在合格有效期内. 3：试样准备 例如：测量钢材的渗碳层厚度 3-1 对试样进行切割（参照金相切割机操作手册） 3-2 对试样进行镶嵌（参照金相显微镜操作手册） 3-3 对试样进行抛光（参照金相显微镜操作手册） 3-4 对试样进行侵蚀 ( 在某些合金中，由于各相组织物的硬度差别较大，或由于各相本身色泽显著不同，抛光状态下能在显微镜中分辨出它的组织.但大部分的显微组织均需经过不同方向侵蚀，才能显示出各种组织来，常用的 金属组织侵蚀法有化学侵蚀及电解侵蚀法等.)
实验一金相显微镜的使用与金相组织的观察 一、实验目的 1．了解金相显微镜的构造，各个主要部件的效用。 2．掌握正确使用显微镜的操作及维护方法。 3．观察几种式样的金相组织 二、实验概述 （一）金相显微镜的知识及正确使用 1．显微镜放大原理： 利用透镜将物体的像放大，单个透镜的放大倍数是有限的（一般在20倍以下），因此要考虑用另一透镜组将第一次放大的像再行放大，以得到更高更清晰放大倍数的像，显微镜就是根据这一需求设计的。显微镜中装有两组放大透镜，靠近物体的一组为物镜，靠近眼睛的一组透镜称为目镜，但实际上显微镜采用的物镜和目镜都是由复杂的透镜组组成。图1-1为显微镜成像原理图。 图1-1显微镜成像原理图 若将试样AB 置于物镜之前距其一倍焦距(F1)略远一些的位置，由物体反射的光线通过物镜折射后得到一个倒立的放大的实像A′B′，在目镜上观察时，经物镜放大的倒立实像A′B′落在目镜焦距F2内( 在设计时安排好使目镜的焦点位置在F2以内) ，目镜又将A′B′再次放大，人眼在（250mm）的明视距离处，看到一个经两次放大的倒立的虚像A″B″就是我们在显微镜下的物象。总的放大倍数 为物镜的放大倍数与目镜放大倍数的乘积，M总=M 物×M 目 普通光学金相显微镜主要由三大系统构成：既光学系统，照明系统和机械系统。下面简单分述其主要构件的功能与特性。 光学系统：主要包括物镜和目镜，物镜是显微镜最重要的部件，成像质量在很大程度上取决于物镜的质量，它的性能包括数值孔径和分辨率，有效放大倍数及像差校正程度。 A：数值孔径：物镜的数值孔径（N.A）表示物镜的收集光线的能力，增强物镜的聚光能力可使成像的质量提高，它的大小通常以进入物镜的光线锥所张开的角度，既孔径角的大小，公式表示为： N.A=n.sinθ 式中n—物镜与观察物之间介质的折射率 θ—为物镜的孔径半角 因此提高数值孔径有两个途径： a．增大透镜的直径或减小物镜的焦距。实际上sinθ的最大值只能0.9左右，
金相显微镜MM-4XC说明书 部件名称 1目镜 2.观察/摄影功能切换推杆 3.镜体锁紧螺钉 4.三目头 5.限位手轮6台面纵向移动手轮7亮度调节旋钮8.台面横向移动手轮9.电源开关10.视场光栏调中螺钉11.聚光灯调节手柄12.灯泡垂直方向调节旋钮13.灯泡横向调节旋钮14.灯箱 15.滤色片座16.孔径光栏调节手柄17.视场光栏调节手柄18.物镜19.载物台20. 压簧片21.双目头22.起偏振器23.灯箱锁紧螺钉24.调节松紧手轮25.粗动调节手轮26.微动调焦手轮27.带保险丝座的电源插座28.电源插头
技术规范 三目头：倾斜30°。 转换器：四孔滚珠内定位转换器 目镜：10×大视野目镜，焦距25mm，视场Φ18mm。 载物台：双层机械移动式载物台，大小：180mm×150mm，移动范围：15mm×15mm。 滤色镜：蓝滤色片、绿滤色片、黄滤色片和磨砂玻璃。 照明：6V/20w卤素灯，亮度可调，输入电压：220V/50Hz或110V/50Hz。 安装说明 1.把各部分的包装移出，如有需要请把包装保留，以便日后搬运仪器。 2.董凯镜体锁紧螺钉，旋转三目头或双目头面向仪器的正面，然后拧紧锁紧螺钉。 3.依次将物镜安装到转换镜上中。 4.把目镜筒的防尘罩取下然后目镜分别插入目镜筒中。 5.安装灯箱。把灯箱电源插头插入主体电源输出口。 6.把电源线接到相适配的电源插座上。 基本操作 1.照明装置的操作 1)照明器的电源开关和亮度调节旋钮在一起的右下方。整个电气系统都受保险丝管的保 护，保险丝座在电源插座内。 2)打开电源开关，是照明器处于工作状态，参照图2.如果灯不亮，请检查亮度调节旋钮是 否处于过低的位置。 注意：尽量不要使亮度长时间处在最亮位置，以免降低灯泡使用寿命。 2.调焦装置的操作 1）粗动控制由位于架身两侧的粗动手轮实现，微动调焦则由同轴的微动调焦手轮实现。这种同轴的设计提供方便和自流现象。
金相显微镜 电脑型金相显微镜或是数码金相显微镜是将光学显微镜技术、光电转换技术、计算机图像处理技术完美地结合在一起而开发研制成的高科技产品，可以在计算机上很方便地观察金相图像，从而对金相图谱进行分析，评级等以及对图片进行输出、打印。 金相显微镜系统是将传统的光学显微镜与计算机（数码相机）通过光电转换有机的结合在一起，不仅可以在目镜上作显微观察，还能在计算机（数码相机）显示屏幕上观察实时动态图像，电脑型金相显微镜并能将所需要的图片进行编辑、保存和打印。 光学系统：ICCS光学系统，镜体：FEM设计，ACR位置编码 1、物境倍数：5X10X20X50X100X可选1.25X、2.5X、150X 2、目镜倍数：10X 3、视场数：20、22 4、物镜转盘：5孔 5、观察功能：明场、暗场、简易偏光、微分干涉 6、光源：12V50W卤素灯 7、可扩展性：可配图像分析系统(数码相机、摄像头、图像分析软件 电脑型金相显微镜：1、金相显微镜2、适配镜3、摄像器（CCD)4、A/D（图像采集）5、计算机 数码相机型金相显微镜：1、金相显微镜2、适配镜3、数码相机
金相学主要指借助光学（金相）显微镜和体视显微镜等对材料显微组织、低倍组织和断口组织等进行分析研究和表征的材料学科分支，既包含材料显微组织的成像及其定性、定量表征，亦包含必要的样品制备、准备和取样方法。其主要反映和表征构成材料的相和组织组成物、晶粒（亦包括可能存在的亚晶）、非金属夹杂物乃至某些晶体缺陷（例如位错）的数量、形貌、大小、分布、取向、空间排布状态等。 特点： 1.采用世界上最优秀的无限远双重色彩校正及反差增强型（ICCS）光学系统，为用户提供最锐利的图像。 2.采用5种上部部件和3种下部部件及两个立柱组合方式，可根据您对材料检测的要求和经济成本进行任意灵活的组合，可实现对透明材料、不透明材料以及荧光材料的分析，同时具有强大的升级空间，保证您未来的检测要求。 3.业界最大式样高度可达到380毫米的，给您提供非凡的操作空间。 4.贴近用户的灵活性，设备的部件升级无需专业人员，用户可自行操作完成。 放大系统是影响显微镜用途和质量的关键。主要由物镜和目镜组成。 显微镜的放大率为： M显=L/f物×250/f目=M物×M目式中[m1]M显——表示显
实验一利用金相显微镜观察金属的显微组织 一、实验目的 1、能正确地掌握基本的金相显微分析方法，正确地使用金相显微镜观察和分析金属显微组织。 2、分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响，从而加深理解成分、组织与性能之间 的相互关系。 3、了解铸铁和部份有色金属的显微组织。 二、实验内容： 1、根据铁碳合金相图分析各类成分合金的组织形成过程，并通过对铁碳合金平衡组织的观察和分析，熟悉钢和铸铁的金相组织和形态特征，以进一步建立成分与组织之间相互关系的概念。 2、在金相显微镜下对各种试样进行观察和分析，并确定其所属类型。 3、对碳钢（纯铁、20#钢、45#钢、T8钢、T10钢、T12钢）平衡状态下的组织进行观察，分析含碳量不同时的组织变化、并初步绘制出其显微组织图像。 4、观察铸铁（灰口铁、可锻铸铁、球墨铸铁）显微组织中石墨的典型形状。 5、观察了解有色金属（铝ZL102、黄铜H70）的显微组织。 三、实验设备的使用和注意事项： （一）金相显微镜的构造和使用 1、金相显微镜的构造 本实验使用的金相显微镜的型号为4X型。它由光学系统、照明系统和机械系统三大部分组成。 金相显微镜的光学系统如图（一）所示。由灯泡1发出的光线经聚光透镜组2及反光镜8聚集到孔径光栏9，再经过聚光镜3聚集到物镜的后焦面，最后通过物镜平行照射到试样7的表面。从试样反射回来的光线复经物镜组6和辅助透镜5，由半反射镜4转向，经过辅助透镜以及棱镜造成一个被观察物体的倒立的放大实象，该象再经过目镜15的放大，就成为在目镜的视场中能看到的放大映象。
图（一）4X 型金相显微镜的光学系统图（二）4X型金相显微镜的外形结构图4X型金相显微镜的外形结构如图（二）所示。现分别介绍其各部件的功能及使用。 照明系统：在底座内装有一低压（6~8V，15W）灯泡作为光源，由变压器降压供电，靠调节次级电压（6~8V）来改变光的亮度。聚光镜、孔径光栏及反光镜等装置均安装在圆形底座上，视场光栏及另一聚光镜则安在支架上，它们组成显微镜的照明系统，使试样表面获得充分、均匀的照明。 显微镜调焦装置：在显微镜体的两侧有粗动的微动调焦手轮，两者在同一部位。随粗调手轮6的转动，支承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使显微镜本体沿着滑轨缓慢移动。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二条白线，用以指示微动升降范围，当旋到极限位置时，微动手轮就自动被限制住，此时，不能再继续旋转而倒转回来使用。 载物台（样品台）：用于放置金相样品，载物台和下面托盘之间有导架。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，以保证物象达到清晰的程度。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，上有三个螺孔，可安装不同放大倍数的物镜，旋动转换器可使各物镜镜头进入光路，与不同的目镜搭配使用，可获得各种放大倍数。 目镜筒：目镜筒呈现45°倾斜安装在附有棱镜的半球形座上，还可将目镜转向90°呈水平状态以配合照相装置进行金相摄影。 2、金相显镜的使用方法及注意事项 金相显微镜是一种精密的光学仪器，使用时要求细心谨慎。在使用显微镜工作之前首先应熟悉其构造特点及各主要部件的相互位置和作用，然后按照显微镜的使用规则进行操作。 （1）金相显微镜的使用规程： 1）首先将显微镜的光源插头插在变压器上，通过低压（6~8V）变压器通电源。 2）根据放大倍数选用所需的物镜和目镜，分别安装在物镜座上及目镜筒内，并使转换器转至固定位置（由定位器定位）。 3）试样放在样品台中心，使观察面朝下并用弹簧片压住。 4）转动粗调手轮先使载物台下降，同时用眼观察，使物镜尽可能接近试样表面（但不 得与试样相碰），然后相反转动粗调手轮，使载物台渐渐上升以调节焦距，当视场亮度增强
工程材料 实验指导书 上海交通大学机械与动力工程学院基础与实验教学中心
目录 实验一铁碳相图平衡组织分析 (1) 一、实验目的 (1) 二、实验原理 (1) 三、实验设备和材料 (3) 四、实验内容和实验报告 (3) 实验二碳钢热处理后显微组织观察 (4) 一、实验目的 (4) 二、实验原理 (4) 三、实验设备和材料 (6) 四、实验内容和实验报告 (6)
实验一铁碳相图平衡组织分析 一、实验目的 1、观察和分析铁碳合金的平衡组织； 2、分析铁碳合金显微组织的形成过程。 二、实验原理 图1-1 铁碳平衡相图 铁碳合金是目前应用最广泛的工程材料，铁碳合金的平衡组织是研究铁碳合金的性能及相变机理的基础，其相图如1-1所示。通常将缓冷（退火）后的铁碳合金组织看作为平衡组织，具体分类见表1-1。 表1―1 铁碳合金的分类和组织
1、铁碳合金的平衡组织 铁碳合金在常温下只有两相，即铁素体和渗碳体，由于含碳量的不同，这两个基本相的相对量，形状和分布情况有很大的不同，因此呈现各种不同的组织形态。下面介绍一下各种显微组织的基本特征： （1）铁素体：是碳在α—Fe中的固溶体，碳的浓度是可变的，在727℃时达到最大溶解度，为0.0218%，在常温下，碳的浓度为0.0008%左右，铁素体的硬度很低，塑性好，经4%硝酸酒精浸蚀后呈白亮色。含碳量较低时，铁素体呈块状分布，随含碳量增加，铁素体量减少，在接近共析成分时，铁素体呈网状分布在珠光体周围。 （2）渗碳体：是碳与铁的一种化合物，化学式为Fe3C，含碳量很高，达6.69%，坚硬而脆，抗浸蚀能力很强，经4%硝酸酒精浸蚀后成白亮色。在过共晶白口铸铁中的一次渗碳体是从液态中直接结晶成的，故呈条状分布。在过共析钢和亚共晶白口铸铁中的二次渗碳体是从奥氏体中沿晶界析出的，所以呈网状分布在珠光体的周围。由于渗碳体硬度很高，所以在磨面上是突起的。 铁素体和渗碳体经4%硝酸酒精浸蚀后都呈白亮色，若用苦味酸纳溶液浸蚀，铁素体仍为白色，渗碳体则被染成黑褐色，由此可区别铁素体和渗碳体。 （3）珠光体：是铁素体和渗碳体的两相混合物。 片状珠光体是经一般退火后得到的铁素体和渗碳体的片层交叠组织，经4%硝酸酒精浸蚀后，这种组织在显微镜下由于放大倍数不同而有不同的特征，在600倍以上观察时，可见珠光体中平行相间的宽条铁素体和细条渗碳体都呈白亮色，而边界呈黑色；在400倍左右观察时，由于显微镜鉴别率降低，白亮的细条渗碳体被黑色的边界所“吞没”而呈黑色，这时看到的珠光体是宽条白亮色铁素体和细条渗碳体相间；在200倍以下观察时，宽条白亮色的铁素体也难以区分了，这时的珠光体特征是暗黑色，低碳钢中的珠光体量很少，片间距细小，即使在较高倍观察时也是暗黑色的。 2、各组织的机械性能 为了掌握铁碳合金的机械性能，必须控制各种组织的相对量，已知铁素体软而塑性好，渗碳体硬而脆，珠光体是这两相的机械混合物，莱氏体则是渗碳体和珠光体的混合物。铁素体、渗碳体、和珠光体的机械性能如表1-2。
金相显微镜使用注意事项 金相显微镜使用注意事项： （1）操作时必须特别谨慎，不能有任何剧烈的动作。不允许自行拆卸光学系统。 （2）严禁用手指直接接触显微镜镜头的玻璃部分和试样磨面。若镜头上落有灰尘，会影响显微镜的清晰度与分辨率。此时，应先用洗耳球吹去灰尘和砂粒，再用镜头纸或毛刷轻轻擦拭，以免直接擦试时划花镜头玻璃，影响使用效果。 （3）切勿将显微镜的灯泡（6~8V）插头直接插在220V的电源插座上，应当插在变压器上，否则会立即烧坏灯泡。观察结束后应及时关闭电源。 （4）在旋转粗调（或微调）手轮时动作要慢，碰到某种阻碍时应立即停止操作，报告指导教师查找原因，不得用力强行转动，否则会损坏机件。 3.金相显微镜仪器维护 为了使仪器在正常使用条件下，保持它的有效性能，除了必须使用恰当外，还必须注意加强维护保养，现就维护保养问题提出下列几点要求（仅供参考）。 （1）仪器应贮放在空气流通和较干燥的地方，避免过冷过热和接触腐蚀性气体，不能与化学用品（干燥剂除外）同时贮放于同一地方。使用后宜用罩子遮盖并抹擦干净。不用时,要及时移走试样（玻片），用擦镜纸擦拭镜头，并将镜头转成八字式，同时下降镜筒固定，以免物镜镜头与集光器上的透镜相击而受损。再将显微镜装放入木箱内，放置在干燥、通风处。在可能条件下，最好每隔一定的时间，选择天气好的日子，将仪器和附件从木箱中取出，一起在室内宽敞、干燥、空气流通的地方，作两、三小时的室内晾曝。在高温天气作业完毕后，应注意贮放地点的温度，如温差悬殊，用毕后即收藏会在仪器上面产生湿气，容易使仪器发潮损坏。 （2）使用后应给目镜斜管盖上防尘盖子，如没有防尘盖子亦应套上目镜，以免灰尘落入斜管内，影响镜座光具的清洁。 （3）不宜随便拆卸和揩抹光学系统内部的半反射镜。除此之外，在透镜或玻璃表面不慎接触油污尘垢，可用细洁亚麻布或洁净脱脂棉花，沾少许二甲苯拭除（但不能用酒精，以免浸入透镜内层影响质量），由镜头中心向外旋转擦拭，并用擦镜纸或软绸布轻轻拭净,否则易于脱胶，或模糊而影响检测效果。如只是沾上灰尘，可用橡皮小吹风球把灰尘吹掉（不可用口吹），或用软毛笔或用细木棒卷上棉花，轻轻擦除之。镜头表面镀有一层兰透光膜，不要误作污物擦拭，禁止用金属工具来代替棉签进行擦拭。 （4）使用油浸系物镜后，必须立即采用上述方法把油垢除去，抹擦干净，抹时千万小心，特别注意不能按压镜面，否则容易使透镜脱离镜座。 （5）仪器长期使用后，粗动滑板部分及载物台滑动部分可能出现油脂不足或干涸现象，此时应及时添加润滑油脂。粗（微）动机构宜用流动性油脂，载物台滑动部分宜用有适当粘度的（但注意不能含有酸性）油脂。
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
《金相图象分析系统》是为从事金相检验的单位或个人专项开发的一套计算机软件系统。应用金相分析检验系统,用户可以迅速,准确地完成金相图像采集 ,图像处理，图像数据获取，评定级别以及资料的保存，打印等工作，不但大大提高工作效率，还能够完成许多过去用人工方法几乎无法完成的检验工作，是冶金行业生产，教学，科研人员的得力助手和必备工具。 主要功能： 图像采集：将显微镜的视场图像通过ＣＣＤ传感器+视频采集卡或数码相机输入计算机，保存为金相图片。同时提供用户按照指定的放大倍数打印图象的功能，这两项功能配合使用，可省去复杂烦琐的金相摄影、洗相等暗室工作，大大提高了工作效率。 图像处理：提供以下方法处理显微镜采集的视场图像，使其更加符合图像分析的需要 1、区域处理：从视频图像中选择任意一个分析区域，软件系统只对所选区域进行分析处理并评定级别，区域外的图像均被忽略。 2、亮度调整：加亮或变暗整个图像。 3、调整对比度：调整图像中明暗之间的差别。 4、颜色调整：单独调整图像中红，绿，蓝三种颜色的深浅。 5、转换为灰度图像：把彩色图像变换为有256种深度的灰色图像。 6、锐化：放大图像中色彩之间的差别，使图像中原来模糊的部分变得更清晰。 7、柔化：缩小图像中色彩之间的差别，使图像中原来清晰的部分变得更模糊。 8、过缘增强；加亮图像中色彩变化较大的分界线，同时把其他颜色变暗。 9、边缘检测：加亮图像中色彩变化较大的分界线。 10、中值滤波去噪：图像色彩变化较大时，增大其中色彩较暗的像素，缩小图像中色彩较亮的像素，使其保持中间值。 11、二值化处理：根据临界值把图像转换为只有黑色和白色两种颜色的图像。 12、去除杂点：把图像中独立的黑色点变成白色。 13、断线处理：把断开的线连接起来，或延长断线。
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库球墨铸铁铸件生产技术课程金相显微镜的构造 及使用 主讲：贺生明 榆林职业技术学院
金相显微镜的构造及使用 一、概述 众所周知，放大镜是最简单的一种光学仪器，它实际上是一块会聚透镜（凸透镜），利用它就可以将物体放大。但金相显微镜不象放大镜那样由单个透镜组成，而是由两组透镜组成。靠近所观察试样的透镜叫做物镜，而靠近眼睛的透镜叫做目镜。借助物镜与目镜的两次放大，就能将物体放大到很高倍数（1~1000倍）。图1所示为在显微镜中得到放大物象的光学原理图。 图1金相显微镜光学原理图 ×M目金相显微镜总的放大倍数应为物镜与目镜放大倍数的乘积，即：M 总=M物放大倍数用符号“X”表示，例如物镜放大倍数为25Х，目镜放大倍数为10Х，则显微镜的放大倍数为25×10=250Х。显微镜的主要放大倍数通过物镜来保证，物镜的最高放大倍数可达100Х，目镜的放大倍数可达25Х。放大倍数均分别标注在物镜与目镜上。 在使用显微镜观察试样时，应根据其组织的粗细情况，选择适当的放大倍数。以细节部分观察得清晰为准。 显微镜的鉴别能力（鉴别率）：显微镜的鉴别能力是显微镜也是物镜最重要的特性，它是指显微镜对于试样上最细微部分所能获得清晰映象的能力。物镜的数值孔径，表示物镜的聚光能力，物镜的数值孔径越大，表明物镜的鉴别能力也就是显微镜的鉴别能力越高。物镜的数值孔径与放大倍数一起刻在镜头外壳上，例如镜头上刻有25/0.50，这个0.50即表示物镜的数值孔径。 显微镜质量的好坏，主要取决于：放大倍数、透镜的质量、显微镜的鉴别能力。
二、金相显微镜的构造 金相显微镜最常见的有台式、立式和卧式三大类。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。现以4XI型台式金相显微镜为例加以说明。 光学系统：由光源、反光镜、物镜组、目镜及多组聚光镜组组成。图2是金相显微镜光路图。 图2金相显微镜光路图 照明系统：由安装在底座上的低压灯泡、聚光镜、反光镜、孔径光栏和安装在支架上的视场光栏和另一聚光镜组成。 机械系统：由载物台（试样台）、物镜转换器（安装多个物镜）、目镜筒（接目镜）、粗调和微调手轮、视场光栏（调节视域大小）和孔径光栏（调节进光 量）组成。图3为金相显微镜构造 图3金相显微镜构造
金相显微镜操作规程 金相显微镜属于精密光学仪器，为了保证金相显微镜系统正常的发挥功能，特制定本规程。 金相显微镜由专人使用，专人负责日常维护、保养。任何人未经许可，不得调试该设备。 金相显微镜系统的操作步骤及日常维护、保养注意事项如下： 一、显微镜部分 1、去掉防尘罩，打开电源。 2、将试样置于载物台垫片，调整粗/微调旋钮进行调焦，直到观察到的图像 清晰为止。 3、调整载物台位置，找到关心的视场，进行金相分析。 二、计算机及图像分析系统 将金相显微镜上的观察/照相切换旋钮调至PHOT位置，金相显微镜里观察到的信息便转换到视频接口和摄像头，打开计算机，启动图象分析软件，即可观察到来自金相显微镜的实时的图像，找到关心的视场后将其采集、处理。 三、日常维护、保养及注意事项 为保证系统的使用寿命及可靠性，注意以下事项： 1，试验室应具备三防条件：防震（远离震源）、防潮（使用空调、干燥器）、防尘（地面铺上地板）；电源：220V±10%，50HZ；温度：0°C—40°C。 2，调焦时注意不要使物镜碰到试样，以免划伤物镜。 3，当载物台垫片圆孔中心的位置远离物镜中心位置时不要切换物镜，以免划伤物镜。 4，亮度调整切忌忽大忽小，也不要过亮，影响灯泡的使用寿命，同时也有损视力。 5，所有（功能）切换，动作要轻，要到位。 6，关机时要将亮度调到最小。 7，非专业人员不要调整照明系统（灯丝位置灯），以免影响成像质量。 8，更换卤素灯时要注意高温，以免灼伤；注意不要用手直接接触卤素灯的玻璃体。 9，关机不使用时，将物镜通过调焦机构调整到最低状态。 10，关机不使用时，不要立即该盖防尘罩，待冷却后再盖，注意防火。 11，不经常使用的光学部件放置于干燥皿内。 12，非专业人员不要尝试擦物镜及其它光学部件。目镜可以用脱脂棉签蘸1:1比例（无水酒精：乙醚）混合液体甩干后擦拭，不要用其他液体，以免损伤目镜。
金相显微镜的使用方法 金相显微镜或是数码金相显微镜是将光学显微镜技术、光电转换技术、计算机图像处理技术完美地结合在一起而开发研制成的高科技产品。的使用方法，供参考！ 使用方法 1、根据观察试样所需的放大倍数要求，正确选配物镜和目镜，分别安装在物镜座上和目镜筒内。 2、调节载物台中心与物镜中心对齐，将制备好的试样放在载物台中心，试样的观察表面应朝下。 3、将显微镜的灯泡插在低压变压器上（6～8V），再将变压器插头插在220V的电源插座上，使灯泡发亮。 4、转动粗调焦手轮，降低载物台，使试样观察表面接近物镜；然后反向转动粗调焦旋钮，升起载物台，使在目镜中可以看到模糊形象；最后转动微调焦手轮，直至影象最清晰为止。 5、适当调节孔径光阑和视场光阑，选用合适的滤镜片，以获得理想的物像。 6、前后左右移动载物台，观察试样的不同部位，以便全面分析并找到最具代表性的显微组织。 7、观察完毕后应及时切断电源，以延长灯泡使用寿命。 8、实验结束后，应小心卸下物镜和目镜，并检查是否有灰尘等污染，如有污染，应及时用镜头纸轻轻擦试干净，然后放人干燥器内保存，以防止潮湿霉变。显微镜也应随时盖上防尘罩。
日常维护 为保证系统的使用寿命及可靠性，注意以下事项： 1.试验室应具备三防条件：防震（远离震源）、防潮（使用空调、干燥器）、防尘（地面铺上地板）；电源：220V+-10%,50HZ温度：0度-40度. 2.调焦时注意不要使物镜碰到试样，以免划伤物镜。 3.当载物台垫片圆孔中心的位置远离物镜中心位置时不要切换物镜，以免划伤物镜。 4.亮度调整切忌忽大忽小，也不要过亮，影响灯泡的使用寿命，同时也有损视力。 5.所有（功能）切换，动作要轻，要到位。 6.关机时要将亮度调到最小。 7.非专业人员不要调整照明系统（灯丝位置灯），以免影响成像质量。 8.更换卤素灯时要注意高温，以免灼伤；注意不要用手直接接触卤素灯的玻璃体。 9.关机不使用时，将物镜通过调焦机构调整到最低状态。 10.关机不使用时，不要立即该盖防尘罩，待冷却后再盖，注意防火。 11.不经常使用的光学部件放置于干燥皿内。
金相显微镜的构造及使用 一、实验目的 1．了解普通金相显微镜的构造与使用方法。 2．学习利用金相显微镜进行显微组织分析。 二、金相显微镜的放大原理 众所周知，放大镜是最简单的一种光学仪器，它实际上是一块会聚透镜（凸透镜），利用它就可以将物体放大。但金相显微镜不象放大镜那样由单个透镜组成，而是由两组透镜组成。靠近所观察试样的透镜叫做物镜，而靠近眼睛的透镜叫做目镜。借助物镜与目镜的两次放大，就能将物体放大到很高倍数（~1000倍）。图1所示为在显微镜中得到放大物象的光学原理图。 图1 金相显微镜光学原理图 金相显微镜总的放大倍数应为物镜与目镜放大倍数的乘积，即：M 总=M 物 ХM 目 放大倍数用符号“Х”表示，例如物镜放大倍数为25Х，目镜放大倍数为10Х，则显微镜的放大倍数为25Х10=250Х。显微镜的主要放大倍数通过物镜来保证，物镜的最高放大倍数可达100Х，目镜的放大倍数可达25Х。放大倍数均分别标注在物镜与目镜上。 在使用显微镜观察试样时，应根据其组织的粗细情况，选择适当的放大倍数。以细节部分观察得清晰为准。 显微镜的鉴别能力（鉴别率）：显微镜的鉴别能力是显微镜也是物镜最重要的特性，它事指显微镜对于试样上最细微部分所能获得清晰映象的能力。物镜的数值孔径，表示物镜的聚光能力，物镜的数值孔径越大，表明物镜的鉴别能力也就是显微镜的鉴别能力越高。物镜的数值孔径与放大倍数一起刻在镜头外壳上，例如镜头上刻有
25/0.50，这个050即表示物镜的数值孔径。 显微镜质量的好坏，主要取决于：⑴放大倍数；⑵透镜的质量；⑶显微镜的鉴别能力。 三、金相显微镜的构造及使用 （一）金相显微镜的构造 金相显微镜最常见的有台式、立式和卧式三大类。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。现以4XI型台式金相显微镜为例加以说明。 光学系统：由光源、反光镜、物镜组、目镜及多组聚光镜组组成。 图2 金相显微镜光路图 照明系统：由安装在底座上的低压灯泡、聚光镜、反光镜、孔径光栏和安装在支架上的视场光栏和另一聚光镜组成。 机械系统：由载物台（试样台）、物镜转换器（安装多个物镜）、目镜筒（接目镜）、粗调和微调手轮、视场光栏（调节视域大小）和孔径光栏（调 节进光量）组成。
附录一 金相显微镜的基本原理、构造及使用 一．金相显微镜的基本原理 金相显微镜的光学原理如图1.1所示。光学系统包括物镜、目镜及一些辅助光学零件。物镜和目镜分别由两组透镜组成。对着物体AB 的一组透镜组成物镜O 1；对着人眼的一组透镜组成目镜O 2。现代显微镜的物镜、目镜都由复杂的透镜系统组成。 A〞 图1.1金相显微镜的光学原理图 物镜使物体AB 形成放大的倒立实象A ′B ′（称中间象），目镜再将A ′B ′放大成仍倒立的虚象A 〞B 〞，其位置正好在人眼的明视距离处（即距人眼250mm ），我们在显微镜目镜中看到的就是这个虚象A 〞B 〞。 金相显微镜的主要性能如下： 1．金相显微镜的放大倍数 放大倍数由下式来确定： M =物M ×目M = 目物f D f L 式中M ——金相显微镜放大倍数 物M ——物镜的放大倍数 目M ——目镜的放大倍数 物f ——物镜的焦距
f——目镜的焦距 目 L——金相显微镜的光学镜筒长度 D——明视距离（250mm） f、目f越短或L越长，则金相显微镜的放大倍数越大。在使用时，显微镜的放大 物 倍数就是物镜和目镜的放大倍数的乘积。有的小型显微镜的放大倍数需乘一个镜筒系数，因为它的镜筒长度比规定的显微镜筒短。 2．金相显微镜的鉴别率 金相显微镜的鉴别率是指它能清晰的分辨试样上两点间最小距离d的能力。在普通光线下，人眼能分辨两点间的最小距离为0.15—0.30mm,即人眼的鉴别率d为0.15—0.30mm，而显微镜当其有效放大倍数为1400倍时，其鉴别率d为0.21?103-mm。显然，d值越少，鉴别率就越高。鉴别率是显微镜的一个重要的性能。它可由下式计算： d=λ /2A 式中λ——入射光线的波长 A——物镜的数值孔径 显微镜的鉴别率取决于使用光线的波长和物镜的数值孔径，与目镜无关，光线的波长可通过滤色片来选择。兰光的波长（λ=0.44μ）比黄绿光（λ=0.55μ）短，所以鉴别率较黄绿光的大25%。当光线的波长一定时，可通过改变物镜的数值孔径来调节显微镜的鉴别率。 3．物镜的数值孔径Array 数值孔径A表示物镜的集光能力，如图1.2 A=nsinφ 式中 n——物镜与试样之间介质的折射率 φ——物镜孔径角的一半图1.2物镜的孔径角 n越大或φ角越大，则A越大。由于φ总是小于90°的，所以在空气介质（n=1）中 使用时，A一定小于1，这类物镜称干系物镜。当物镜与试样之间充满松柏油介质（n=1.5 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（简称油镜头）。 每个物镜都有一个设计额定的A值，它标刻在物镜体上。 4．放大倍数、数值孔径、鉴别率之间的关系
5.2 金相显微镜的基本原理、构造及使用 金相显微镜可用来鉴别和分析各种金属和合金的组织结构，广泛应用在工厂或实验室进行铸件质量的鉴定、原材料的检验或对材料处理后金相组织的研究分析等工作。还可用于半导体检测、电路封装、精密模具、生物材料等检验与测量。 【实验目的】 1.了解金相显微镜的基本原理、基本结构和使用方法。 2.掌握仔细阅读显微镜使用说明书并进行正确操作的方法。 【实验原理】 显微镜的基本放大作用由焦距很短的物镜和焦距较大的目镜来完成的，物体位于物镜的前焦点外但很靠近焦点位置，物体经过物镜形成倒立的放大实像，这个像位于目镜的物方焦距内但很靠近焦点位置，作为目镜的物体，目镜将物镜放大的实像再放大成虚像，位于观察者的明视距离（距人眼250mm）处，供眼睛观察。光路图见“2.4光学基本仪器”中的图2-？ 为了减少球面像差、色像差和像域弯曲等像差，金相显微镜的物镜和目镜都是由透镜组构成的复杂光学系统。显微镜的成像质量在很大程度上取决于物镜的质量，因此物镜的构造尤为复杂，根据对各种像差的校正程度不同，物镜可分为消色差物镜、复消色差物镜和平视场物镜等三大类。近年来，由于采用计算机技术，物镜的设计和制造都有了很大改进。 实际上，一方面，金相显微镜所观察的显微组织，往往几何尺寸很小，小至可与光波波长相比较，此时不能再近似地把光线看成直线传播，而要考虑衍射的影响。另一方面，显微镜中的光线总是部分相干的，因此显微镜的成像过程是个比较复杂的衍射相干过程。此外，由于衍射等因素的影响，显微镜的分辨能力和放大能力都受到一定限制，目前金相显微镜可观察的最小尺寸一般是0.2μm左右，有效放大倍数最大为1500~1600倍。 金相显微镜总的放大倍数为物镜与目镜放大倍数的乘积。放大倍数用符号“Х”表示，例如物镜放大倍数为20Х，目镜放大倍数为10Х，则显微镜的放大倍数为200Х。通常物镜、目镜的放大倍数都刻在镜体上，在使用显微镜观察试样时，应根据其组织的粗细情况，选择适当的放大倍数，以细节部分能观察得清晰为准。 金相显微镜最常见的有正置、倒置和卧式三大类。本实验使用的是正置金相显微镜为例，光学系统结构图如图5-2-1所示。
正确使用金相显微镜的方法步骤 金相显微镜的使用相对来说比较复杂些，下面给大家介绍一下金相显微镜的一些简单使用，希望对大家有所帮助。 1.金相显微镜使用说明： (1)使用油浸系物镜前，将载物台升起，用一支光滑洁净小棒蘸上一滴杉木油，滴在物镜的前透镜上，这时要避免小棒碰压透镜及不宜滴上过多的油，否则会弄伤或弄脏透镜。 (2)使用低倍物镜观察调焦时，注意避免镜头与试样撞击,可从侧面注视接物镜,将载物台尽量下移，直至镜头几乎与试样接触(但切不可接触)，再从目镜中观察。此时应先用粗调节手轮调节至初见物像，再改用细调节手轮调节至物像十分清楚为止。切不可用力过猛，以免损坏镜头，影响物像观察。当使用高倍物镜观察，或使用油浸系物镜时，必须先注意极限标线，务必使支架上的标线保持在齿轮箱外面二标线的中间，使微动留有适当的升降余量。当转动粗动手轮时，要小心地将载物台缓缓下降，当目镜视野里刚出现了物像轮廓后，立即改用微动手轮作正确调焦至物像最清晰为止。 (3)观察前原则上要装上各个物镜。在装上或除下物镜时，须把载物台升起，以免碰触透镜。如选用某种放大倍率，可参照总倍率表来选择目镜和物镜。 (4)试样放上载物台时，使被观察表面复置在载物台当中，如果是小试样，可用弹簧压片把它压紧。 (5)将光源插头接上电源变压器，然后将变压器接上户内220V电源即可使用。照明系统在出厂前已经经过校正。 (6)每次更换灯泡时，必须将灯座反复调校。灯泡插上灯座后，在孔径光栏上面放上滤色玻璃，然后将灯座转动及前后调节，以使光源均匀明亮地照射于滤色玻璃上，这样，灯泡已调节正确，这时则将灯座的偏心环转动一个角度，以便将灯座紧固于底盘内。灯座及偏心环上有红点樗，如卸出时，只要将红点相对即可。 (7)为配合各种不同数值孔径的物镜，设置了大小可调的孔径光栏和视场光栏，其目的是为了获得良好的物像和显微摄影衬度。当使用某一数值孔径的物镜时，先对试样正确调焦，之后，可调节视场光栏，这时从目镜视场里看到了视野逐渐遮蔽，然后再缓缓调节使光栏孔张开，至遮蔽部分恰到视场出现时为止，它的作用是把试样的视野范围之外的光源遮去，以消除表面反射的漫射散光。为配合使用不同的物镜和适应不同类型试样的亮度要求设置了大小可调的孔径光栏。转动孔径光栏套圈，使物像达到清晰明亮，轮廓分明。在光栏上刻有分度，表示孔径尺寸。 2.金相显微镜使用注意事项： (1)切勿将显微镜的灯泡(6~8V)插头直接插在220V的电源插座上，应当插在变压器上，否则会立即烧坏灯泡。观察结束后应及时关闭电源。
金相显微镜主要是一种用来观察金相组织的专业仪器，它专门用于观察金属和矿物等不透明物体金相组织的显微镜。这些不透明物体无法在普通的透射光显微镜中观察，故金相和普通显微镜的主要差别在于前者以反射光，而后者以透射光照明。金相显微镜具有稳定性好、成像清晰、分辨率高、视场大而平坦的特点。具有测量模式及比对模式，并可选配金相分析软件进行金相分析，金相分析软件的主要用途如下： 1、绘图——可以在计算机显示器上很方便地观察金相图像，并对金相图谱进行分析，评级等。结合光学影像量测系统，对工件进行高精确度的光学量测，并可以以EXCEL、WORD、TXT格式输出做数据分析，并可以用DFX格式输出在CAD中进行工程图的设计。 2、测量——可测量平面上的任何几何图形之尺寸(角度、长度、直径、半径、点到线的距离、圆的偏心、两圆间距等) 3、标注——可在实时影像中的实际工件上标注各种几何尺寸。 4、拍照——可拍下实物照片，包括所标注的尺寸。 5、图形输出到AutoCAD——可将按实时影像中的实际工件的外形所描绘输出到AutoCAD中成为标准工程图。 6、JPEG图片输入：可输入预先快照下的JPEG图片与实时影像中的工件进行比对。 7、输出到AutoCAD自动摆正：可将按实时影像中的工件实际外形所描绘的图形按实际需要来自行设定基准并在传输过程中摆正图形. 8、AutoCAD中的标准工程制图输入：可把AutoCAD中的标准工程制图直接输入实时影像中与实际工件重叠而进行比对，从而找出工件和工程制图的区别。 9、鸟瞰图：可观察工件的全图形并具有类似AutoCAD的缩放功能。 10、在鸟瞰视图中标注：可以在鸟瞰全图中进行标注尺寸。 11、直接输入圆、线段：可按需要输入标准的圆或线(客户自己定义圆、线的大小、长度和坐标位置)。再以标准的圆、线与影像中的实物比较，从而找到工件的误差。 12、以极坐标方式输入线：可按客户需要以极坐标的方式输入标准线段。 13、自设客户坐标：可以根据客户本身的需要，自行在实时影像上设定坐标原点(0，0)。 14、坐标标注：以自己所设定之坐标原点(0，0)为基准，标注实时影像中任意一点的坐标位置。 15、捕捉交点：可以自动捕捉两线的交点。
金相显微镜的使用方法、注意事项和维护 金相显微镜主要用于鉴定和分析金属内部结构组织，它是金属学研究金相的重要仪器，是工业部门鉴定产品质量的关键设备，该仪器配用摄像装置，可摄取金相图谱，并对图谱进行测量分析，对图象进行编辑、输出、存储、管理等功能。 1.1使用说明 （1）将光源插头接上电源变压器，然后将变压器接上户内220V 电源即可使用。照明系统在出厂前已经经过校正。 （2）每次更换灯泡时，必须将灯座反复调校。灯泡插上灯座后，在孔径光栏上面放上滤色玻璃，然后将灯座转动及前后调节，以使光源均匀明亮地照射于滤色玻璃上，这样，灯泡已调节正确，这时则将灯座的偏心环转动一个角度，以便将灯座紧固于底盘内。灯座及偏心环上有红点樗，如卸出时，只要将红点相对即可。 （3）观察前原则上要装上各个物镜。在装上或除下物镜时，须把载物台升起，以免碰触透镜。如选用某种放大倍率，可参照总倍率表来选择目镜和物镜。 （4）试样放上载物台时，使被观察表面复置在载物台当中，如果是小试样，可用弹簧压片把它压紧。
（5）使用低倍物镜观察调焦时，注意避免镜头与试样撞击，可从侧面注视接物镜，将载物台尽量下移，直至镜头几乎与试样接触(但切不可接触)，再从目镜中观察。此时应先用粗调节手轮调节至初见物像，再改用细调节手轮调节至物像十分清楚为止。切不可用力过猛，以免损坏镜头，影响物像观察。 当使用高倍物镜观察，或使用油浸系物镜时，必须先注意极限标线，务必使支架上的标线保持在齿轮箱外面二标线的中间，使微动留有适当的升降余量。当转动粗动手轮时，要小心地将载物台缓缓下降，当目镜视野里刚出现了物像轮廓后，立即改用微动手轮作正确调焦至物像最清晰为止。 （6）使用油浸系物镜前，将载物台升起，用一支光滑洁净小棒蘸上一滴杉木油，滴在物镜的前透镜上，这时要避免小棒碰压透镜及不宜滴上过多的油，否则会弄伤或弄脏透镜。 （7）为配合各种不同数值孔径的物镜，设置了大小可调的孔径光栏和视场光栏，其目的是为了获得良好的物像和显微摄影衬度。当使用某一数值孔径的物镜时，先对试样正确调焦，之后，可调节视场光栏，这时从目镜视场里看到了视野逐渐遮蔽，然后再缓缓调节使光栏孔张开，至遮蔽部分恰到视场出现时为止，它的作用是把试样的视野范围之外的光源遮去，以消除表面反射的漫射散光。
金相显微镜的使用 一、实验目的： 1、掌握金相显微镜的使用方法；观察铁碳合金在平衡状态下的显微组织； 2、掌握杠杆定律，并能够与金相观察的结果结合进行材料分析； 3、熟悉金相显微镜的工作原理； 4、了解其他的进行金属相（组织）观察分析设备仪器（电子透射显微镜 TEM，电子扫描显微镜SEM，X射线衍射仪XRD等）。 二、实验设备与材料： 金相显微镜（MC006 4XI） 视频图像处理金相显微镜（4XC-ST） 计算机（成像、分析软件） 观察试样 三、实验前思考问题： 1、铁碳合金相图，特别是γ与a相转变相区的相图的组织、相的组成，明 确中碳钢的组织为珠光体+铁素体组织。 2、结合相图，杠杠定律求不同碳含量时碳钢中两相或（组织）的各占总量 的比重表达式，能够由不同比重计算出碳钢中碳含量。 3、金相观察分析组织、相组成的意义。
四、实验步骤： 1、金相显微镜的构造及工作原理 金相显微镜的基本工 作原理是：由灯泡发出一束 光线，经过聚光镜组（1） 及反光镜的反射将光线聚集 在孔径光阑上，然后经过聚 光镜组（2），将光线会聚在 物镜后焦面上。最后光线通 过物镜。用平行光照明样品， 使其表面得到充分均匀的照 明，从物体表面散射出来的 成像光线，复经物镜、辅助 物镜片（1）、半透反光镜、 辅助物镜片（2）、棱镜，造 成一个物体的放大实像，目镜将此像再次放大。显微镜里观察到的就是通过物镜和目镜两次放大所得图像。 光学显微镜的种类和型式很多，最常见的有台式、立式和卧式三大类。 光学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。 我们采用的是MC006 4XI金相显微镜，其构造如下图。