一金相显微镜的使用及金相试样的制备电子教案
一、一金相相显微镜的使用
一金相相显微镜是广泛应用于金相材料分析领域的仪器，通过光学原理和金属样品的组织特点，可以对金属结构进行观察和分析。下面是一金相相显微镜的使用步骤：
1.打开相显微镜电源，并选择合适的目镜倍数和物镜倍数。
2.放置待观察的金相试样，调整样品台使其水平，并用固定夹固定样品。
3.使用显微镜台上的光源，照亮试样。可以调节光源亮度和角度来获得清晰的观察结果。
4.使用目镜调焦轮，首先调整样品与镜头的距离，再通过调焦轮来调整样品的焦距，直到观察到清晰的试样图像。
5.在试样图像上移动样品台，观察不同区域的金属组织，并根据需要调整目标镜头倍数，以放大或缩小图像。
6.使用相显微镜的切片功能，可以对金属试样进行切片，以获得更详细的金属组织信息。
7.对于需要测量样品上的特定结构尺寸的情况，可以使用相显微镜的目镜刻度尺和物镜刻度尺进行测量。
8.使用后关闭相显微镜电源，并进行清洁和保养。
二、金相试样的制备
金相试样的制备是金相分析的重要步骤，目的是将金属样品切割、打磨和腐蚀，以便观察和分析样品的金属组织及相关性质。下面是金相试样的制备步骤：
1.选择适当的金属样品，并根据需要决定切割样品的尺寸。
2.使用金相切割机或其他切割工具将金属样品切割成需要的形状和尺寸。
3.使用金相切割机或磨床对切割后的样品进行粗磨，以去除表面氧化层和粗糙度。
4.使用金相打磨机或手动打磨工具对样品进行细磨，直到样品表面光滑。
5.清洗样品，使用丙酮、乙醇或超声波清洗去除打磨过程中遗留的污垢和油脂。
6.使用显微刻蚀技术，通过在样品表面涂覆蚀刻剂来凸显金属样品的金属组织。
7.将蚀刻后的样品再次进行清洗，以去除蚀刻剂和切割过程中残余的污垢。
8.使用显微铣床对样品进行修整，以去除蚀刻后的尖锐边缘和不规则形状。
9.在金相显微镜下观察制备好的金相试样，通过调节显微镜的参数和放大倍数来观察样品的金属组织。
以上就是一金相相显微镜的使用及金相试样的制备的相关教案。通过相显微镜的使用，可以观察和分析金属试样的组织结构，进而研究材料的
性质和性能。金相试样的制备是金相分析的前提，制备出好的试样对于准确的金相分析结果至关重要。
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) 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、枯燥； 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。待视场内突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 随着科学技术的开展，研究金属材料内部组织的手段也在不断增加。然而光学金相显微分析仍然是最根本的方法。 光学金相显微分析的第一步是制备试样，将待观察的试样外表磨制成光亮无痕的镜面，然后经过浸蚀才能分析组织形态。如因制备不当，在观察面上出现划痕、凹坑、水迹、变形层或浸蚀过深过浅都会影响正确的分析。因此制备出高质量的试样对组织分析是很重要的。 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，尽量防止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比拟适宜。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方法，如图1-17所示。 图1-17镶嵌及夹持试样 a)镶嵌试样b)夹持试样
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：
一金相显微镜的使用及金相试样的制备电子教案 一、一金相相显微镜的使用 一金相相显微镜是广泛应用于金相材料分析领域的仪器，通过光学原理和金属样品的组织特点，可以对金属结构进行观察和分析。下面是一金相相显微镜的使用步骤： 1.打开相显微镜电源，并选择合适的目镜倍数和物镜倍数。 2.放置待观察的金相试样，调整样品台使其水平，并用固定夹固定样品。 3.使用显微镜台上的光源，照亮试样。可以调节光源亮度和角度来获得清晰的观察结果。 4.使用目镜调焦轮，首先调整样品与镜头的距离，再通过调焦轮来调整样品的焦距，直到观察到清晰的试样图像。 5.在试样图像上移动样品台，观察不同区域的金属组织，并根据需要调整目标镜头倍数，以放大或缩小图像。 6.使用相显微镜的切片功能，可以对金属试样进行切片，以获得更详细的金属组织信息。 7.对于需要测量样品上的特定结构尺寸的情况，可以使用相显微镜的目镜刻度尺和物镜刻度尺进行测量。 8.使用后关闭相显微镜电源，并进行清洁和保养。 二、金相试样的制备
金相试样的制备是金相分析的重要步骤，目的是将金属样品切割、打磨和腐蚀，以便观察和分析样品的金属组织及相关性质。下面是金相试样的制备步骤： 1.选择适当的金属样品，并根据需要决定切割样品的尺寸。 2.使用金相切割机或其他切割工具将金属样品切割成需要的形状和尺寸。 3.使用金相切割机或磨床对切割后的样品进行粗磨，以去除表面氧化层和粗糙度。 4.使用金相打磨机或手动打磨工具对样品进行细磨，直到样品表面光滑。 5.清洗样品，使用丙酮、乙醇或超声波清洗去除打磨过程中遗留的污垢和油脂。 6.使用显微刻蚀技术，通过在样品表面涂覆蚀刻剂来凸显金属样品的金属组织。 7.将蚀刻后的样品再次进行清洗，以去除蚀刻剂和切割过程中残余的污垢。 8.使用显微铣床对样品进行修整，以去除蚀刻后的尖锐边缘和不规则形状。 9.在金相显微镜下观察制备好的金相试样，通过调节显微镜的参数和放大倍数来观察样品的金属组织。 以上就是一金相相显微镜的使用及金相试样的制备的相关教案。通过相显微镜的使用，可以观察和分析金属试样的组织结构，进而研究材料的
金相显微镜操作规程 一、引言 金相显微镜是金相分析中常用的一种实验仪器，用于观察金属材料的显微结构和组织。本操作规程旨在规范金相显微镜的操作流程，确保实验结果的准确性和可靠性。 二、仪器准备 1. 确保金相显微镜处于稳定的工作环境，避免强光和振动的干扰。 2. 检查显微镜的电源和电线是否正常，确保供电稳定。 3. 检查显微镜的镜头和目镜是否清洁，如有污垢应及时清除。 4. 确保金相显微镜的放大倍数和聚焦调节处于合适的状态。 三、样品制备 1. 根据实验要求选择合适的金属样品，并进行必要的切割和研磨处理。 2. 使用金相显微镜专用胶水将样品固定在玻片上。 3. 进行必要的腐蚀和脱脂处理，以去除样品表面的氧化物和污垢。 4. 清洗样品，确保表面干净无尘。 四、显微镜操作 1. 打开金相显微镜的电源开关，待仪器预热一段时间后开始操作。 2. 调节显微镜的放大倍数，选择适当的倍率进行观察。 3. 调节聚焦旋钮，使样品图像清晰可见。
4. 使用显微镜的移动装置，将样品移动到所需的位置进行观察。 5. 使用显微镜的目镜调节装置，使观察图像居中并调整亮度和对比度。 6. 使用显微镜的目镜刻度盘，测量样品的尺寸和结构特征。 7. 如有需要，可以使用显微镜的附件，如偏光镜、偏光片等进行进一步观察和 分析。 五、数据记录与分析 1. 使用相机或者手机等设备拍摄样品的显微照片，记录样品的结构特征和细节。 2. 如有需要，可以使用图像处理软件对照片进行后期处理和分析。 3. 根据实验要求，对样品的显微结构和组织进行分析和描述。 4. 将观察到的数据和分析结果整理成报告或者记录表格。 六、仪器维护 1. 每次使用金相显微镜后，应及时关闭电源，并将显微镜的镜头和目镜进行清洁。 2. 定期检查显微镜的电源和电线，确保正常供电。 3. 定期校准显微镜的放大倍数和聚焦调节，保证仪器的准确性。 4. 如发现仪器故障或异常，应及时联系维修人员进行处理。 七、安全注意事项 1. 在操作金相显微镜时，应佩戴适当的个人防护装备，如实验手套和眼镜。 2. 禁止将手指或其他物体靠近显微镜镜头和目镜，以免损坏仪器或造成伤害。 3. 避免使用金相显微镜时发生强光照射眼睛的情况，以免对视力造成损害。
金相显微镜使用教程 一、引言 金相显微镜是一种广泛应用于材料科学领域的重要工具，其通过光学放大技术，可以观察和分析材料的显微结构和成分，为材料性能研究提供了宝贵的信息。本文将介绍金相显微镜的基本原理和使用方法，帮助读者更好地利用金相显微镜进行实验研究。 二、金相显微镜的原理 金相显微镜主要由光源、目镜、物镜、调焦机构、台子等组成。当光源通过物 镜照射在样品上时，样品会发生光的散射现象，然后再通过目镜观察样品上的显微结构。 三、金相显微镜的设置 1. 将样品放置在显微镜上的台子上，并调整好台子的高度，使样品与物镜的焦 距相适应。 2. 打开光源，调节光的亮度，确保样品上的结构清晰可见。 3. 使用目镜调节显微镜的放大倍数，使观察到的显微结构更加清晰。 四、样品制备 在使用金相显微镜前，通常需要对样品进行制备。样品制备步骤如下： 1. 获取需要观察的材料样品，并将其切割成薄片。厚度一般控制在几十到几百 微米。 2. 将薄片磨平，并使用研磨纸慢慢磨去表面粗糙处。 3. 使用研磨液将磨剩下的粉末冲洗掉，并用酒精进行清洗。
4. 将样品放置在金相显微镜的台子上。 五、观察样品 1. 使用目镜调整放大倍数，使样品上的显微结构清晰可见。 2. 可以使用调焦机构进行焦距的微调，以获得更清晰的显微图像。 3. 可以通过旋转物镜，改变样品的放大倍数，以观察更多不同尺寸下的细节。 4. 如果需要对显微结构进行测量，可以使用显微镜上的测量标尺或者配套软件进行测量。 六、显微结构分析 通过金相显微镜观察到的显微结构可以用于材料性能分析。以下是一些常见的显微结构分析方法： 1. 相组成分析：通过观察样品中的相结构和成分分布，可以了解材料中的组成情况，比如不均匀相分布、相变等。 2. 晶体学分析：通过观察晶体的形状、晶格和取向，可以了解晶体的晶体学性质，比如晶体的晶格参数、取向发生的变化等。 3. 晶界分析：通过观察晶界的形貌和分布，可以了解晶界对材料性能的影响，比如晶界对力学性能的影响、晶界的迁移等。 4. 缺陷分析：通过观察样品中的各种缺陷，如晶体缺陷、晶界缺陷等，可以了解材料的缺陷形貌和分布，为改善材料性能提供依据。 七、结论 金相显微镜是一种重要的材料科学分析工具，通过其观察和分析样品的显微结构，可以揭示材料的性能和性质。通过本文的介绍，读者可以更好地掌握金相显微
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
金相试样的制备及金相组织观察 一、实验目的 1、了解金相显微镜的基本原理、构造，初步掌握显微镜的正确使用。 2、掌握金相显微试样的制备过程和基本方法。 3、了解浸蚀的基本原理，并熟悉其基本操作 4、学习利用金相显微镜进行显微组织观察。通过在显微镜下观察到的金相显微组织初步分析材料类型以及材料可能具备的机械性能等。 二、实验设备和用品 1、金相显微镜 2、不同粗细的金相砂纸一套、玻璃板、侵蚀剂（4%硝酸酒精） 3、抛光机 4、待制备的金相试样 三、金相显微镜的基本原理、构造及使用 1、显微镜的放大倍数 利用透镜可将物体的象放大，但单个透镜或一组透镜的放大倍数是有限的，为此，要考虑用另一组透镜将第一次放大的象再行放大，以得到更高放大倍数的象。金相显微镜就是基于这一要求设计的。显微镜中装有两组放大透镜，靠近物体的一组透镜为物镜，靠近观察 的一组透镜为目镜。 金相显微镜的光学原理图1如图所示。 物体AB置于物镜的一倍焦距F1与二倍焦距 之间，它的一次象在物镜的另一侧二倍焦距 以外，形成一个倒立、放大的实象A′B′；当实 象A′B′位于目镜的前一倍焦距F2以内时则目 镜复又使映象A′B′放大，而在目镜的前二倍焦 距2 F2以外，得到A′B′的正立虚象A″B″。因 此最后的映象A″B″是经过物镜、目镜两次放 大后所得到的。其放大倍数应为物镜放大倍 数和目镜放大倍数的乘积。 物体AB经物镜第一次放大的倍数： M物= A′B′/ AB=(Δ+f1′ )/ f1 式中f1、f1′——物镜前焦距与后焦距 Δ——显微镜的光学镜筒长 与Δ相比，物镜的焦距f1′很短，可略， 所以M物≈Δ/ f1 象A′B′经目镜第二次放大的倍数： M目= A″B″/A′B′≈D/ f2 式中f2——目镜的前焦距 D ——人眼明视距离，D≈250㎜。 图1 显微镜光学原理图 所以显微镜的放大倍数应为： M= M物·M目=（Δ/ f1）·（D/ f2） 当显微镜的机械镜筒长度等于光学镜筒长度时,M= M物·M目；而当这二者不等时，M= M物·M 目·C，C是与机械镜筒长、光学镜筒长有关的系数，一般为1，有时为0.63，其C值标在金相显微镜上。
金相显微镜的构造及使用 金相显微镜是用来观察金属材料的物理结构和组织性质的显微镜。它能够通过放大和照射样品表面来显示金属材料中的晶粒结构、相和相界、孪晶等细微结构。以下是金相显微镜的构造及使用方法。 金相显微镜通常由以下五个部件组成： 1. 目镜：就是你所看到的显微镜的镜头，该镜头放大被检测物的图像。 2. 物镜：用于放大样品的物镜，根据不同的放大倍数，可以选择不同的物镜。 3. 灯源：显微镜上方的灯源可以有很多种，如LED灯、卤素灯、光纤灯、钨丝灯、氘灯等。 4. 样品台：样品台是用于安置待观察的样品的。样品通常被夹在两片玻璃之间，以便观察时能够保持平整。 5. 调焦轮：调焦轮通常用于调节物镜与样品之间的距离。 1. 准备工具和样品：首先需要准备好金相显微镜和需要观察的金属样品。 2. 样品制备：对于新鲜金属样品，需要用打磨技术制成光滑的表面。通常，该过程需要先磨到大约240号，然后逐渐加粗到1200号。 3. 光学照明：打开灯源并使其照射到样品上，确保样品表面均匀照射。 4. 调整目镜和物镜：调整目镜和物镜，使其合适的倍数，使图像清晰可见。 5. 在样品上移动光斑：当您使用金相显微镜时，需要通过移动光斑来观察样品上的不同区域。可以使用物镜的刻度标记来控制移动距离。 6. 拍照：用摄像机或相机记录所看到的图像，或者使用观察型金相显微镜将其所见投射至影像观察平台上。 三、注意事项 1. 金相显微镜在操作时要注意安全，注意不要碰到光源和热源。 2. 在观察样品之前，需要仔细检查和缺陷区域，以确保这些区域不会极端地受到照明的影响。 3. 样品移动过程中需要注意不要过度地扰动样品，以保持样品表面的光滑度。
金相显微镜的使用步骤 一、金相显微镜的使用步骤 金相显微镜是一种常用的显微镜，主要用于金属材料的显微观察和分析。下面将介绍金相显微镜的使用步骤。 1. 准备工作： （1）清洁工作台面，确保没有灰尘和杂物。 （2）将待观察的金属样品放在显微镜工作台上，注意样品的表面应干净，无杂质。 2. 调节光源： （1）打开显微镜电源，将光源调节到合适的亮度。 （2）使用光源调节旋钮，调节光源的强弱，使样品能够清晰地观察到。 3. 调节目镜： （1）将目镜调节到合适的位置，使目镜的视野清晰。 （2）调节目镜的对焦旋钮，使目镜焦点清晰。 4. 调节物镜： （1）将物镜调节到合适的位置，使样品放大倍数适中。 （2）根据需要，选择合适的物镜，一般金相显微镜的物镜有4倍、10倍、20倍、40倍等倍数。
5. 调节聚光镜： （1）使用聚光镜调节旋钮，调节聚光镜的开合程度，使样品能够获得适当的光线聚焦。 （2）根据需要，调节聚光镜的位置，使光线能够充分照射到样品上。 6. 观察样品： （1）通过目镜观察样品，根据需要进行调节物镜和聚光镜，使样品清晰可见。 （2）观察样品时，可以使用显微镜的调节旋钮，对焦调节，使样品的细节更加清晰。 7. 记录观察结果： （1）使用目镜标尺或目镜刻度尺，对样品进行测量和记录。（2）使用相机或手机等设备拍摄样品的照片，记录观察结果。 8. 清理工作： （1）观察结束后，关闭显微镜电源。 （2）清洁显微镜的镜片和工作台面，注意使用干净柔软的布进行清理，避免刮伤。 二、金相显微镜的使用注意事项 在使用金相显微镜时，还需要注意以下事项，以确保观察结果的准
确性和显微镜的正常使用： 1. 样品准备： （1）样品应尽量保持干净，无杂质和污染。 （2）样品的表面应光滑，避免出现凹凸不平的情况。 2. 避免触碰： 在观察样品时，避免直接触碰样品，以免留下指纹或人为痕迹。 3. 调节顺序： 在调节显微镜时，应按照从目镜到物镜的顺序进行调节，以保证观察的准确性。 4. 避免过度调节： 在调节显微镜时，应避免过度调节，以免损坏显微镜的零件。 5. 避免震动： 在观察样品时，应尽量避免显微镜的震动，以免影响观察结果。 6. 注意安全： 在使用显微镜时，应注意安全，避免观察过程中的意外事故发生。 通过以上步骤和注意事项，我们可以正确使用金相显微镜进行金属材料的显微观察和分析。金相显微镜的使用不仅可以帮助我们了解金属材料的微观结构和性质，还可以在金属材料的制备和应用中提
金相显微镜操作说明书 一、引言 金相显微镜是一种用于金属材料显微组织观察和分析的仪器。本操作说明书旨在引导用户正确操作金相显微镜，并提供相关操作要点和注意事项，以确保获得准确可靠的观察结果。 二、仪器概述 金相显微镜主要由以下部分组成： 1. 显微镜主体：包括立式显微镜、物镜旋钮、对焦手轮等。 2. 光源系统：包括光源开关、亮度调节等。 3. 样品支架：用于放置待观察的金属材料样品。 4. 操作台：包括显微镜底座、支架调节手轮等。 三、操作步骤 1. 准备工作 a) 将金相显微镜放置在平稳的台面上，并保持水平。 b) 打开光源开关，根据需要调节光源亮度。 c) 检查显微镜主体和物镜是否清洁，如有污迹，应用干净柔软的纸巾轻拭干净。 2. 样品制备
a) 将待观察的金属样品切割成适当大小，并进行研磨和抛光处理， 以确保表面平整和光滑。 b) 清洁样品表面，以去除尘垢和油脂，可使用酒精棉球轻拭。 c) 将处理好的样品放置在样品支架上，并确保样品牢固且不易晃动。 3. 开机操作 a) 打开显微镜电源开关，待显微镜启动完成后，调整目镜和物镜放 大倍数为合适倍数。 b) 用目镜调节手轮将样品移动至视野中心位置，以获得清晰的图像。 c) 通过物镜旋钮选择合适的物镜放大倍数，一般可从低倍到高倍逐 渐选择，避免过度调整。 4. 对焦调节 a) 通过对焦手轮将样品逐渐调节至清晰焦平面，取得最清晰的样品 图像。 b) 如需进行不同深度位置的观察，可通过对焦手轮继续微调焦距。 5. 观察记录 a) 使用目镜放大倍数调节手轮和物镜旋钮调整样品位置和放大倍数。 b) 在观察过程中，应通过调节亮度控制显微镜光源以获得适宜的观 察光线亮度。 c) 观察记录过程中，可使用相机对所见显微图像进行拍摄备份。
金相显微镜操作规程 引言概述： 金相显微镜是一种用于金属材料显微观察和分析的重要工具。它可以通过放大和清晰的图象来观察金属材料的微观结构和组织特征，从而提供有关材料性能和质量的重要信息。本文将详细介绍金相显微镜的操作规程，包括样品制备、显微观察、图象获取和分析等方面。 正文内容： 1. 样品制备 1.1 样品的选择：根据需要观察的材料和结构特征，选择合适的样品进行制备。样品可以是金属材料的切片、研磨片或者薄膜等。 1.2 样品的切割：使用金相切割机将样品切割成适当的尺寸和形状。切割时要注意保持样品表面的平整和光滑。 1.3 样品的研磨和抛光：使用研磨机和抛光机对样品进行研磨和抛光，以去除表面的氧化层和砂痕，使样品表面平整光滑。 2. 显微观察 2.1 样品的安装：将制备好的样品安装到金相显微镜的样品台上，并使用夹具或者夹具夹紧样品，确保样品的稳定性。 2.2 显微镜参数的调整：根据样品的特点和需要观察的结构特征，调整显微镜的放大倍数、焦距和照明条件等参数，以获得清晰的图象。 2.3 显微镜的对焦：通过调整显微镜的焦距和样品的位置，使样品处于适当的焦平面上，以获得清晰的图象。 3. 图象获取
3.1 拍摄参数的设置：在进行图象拍摄之前，根据需要选择合适的拍摄参数，包括暴光时间、光圈大小和白平衡等，以获得高质量的图象。 3.2 图象的采集：使用金相显微镜配套的相机或者图象采集系统，将样品的图象采集到计算机或者存储设备中，以备后续的图象分析和处理。 3.3 图象的保存和管理：对采集到的图象进行保存和管理，可以使用文件夹分类存储，也可以使用图象管理软件进行管理和检索。 4. 图象分析 4.1 图象的测量：使用图象分析软件对采集到的图象进行测量，包括颗粒尺寸、晶粒尺寸和相含量等参数的测量。 4.2 图象的分析：通过对图象的观察和分析，识别和描述样品中的各种结构特征，如晶粒形状、晶界、夹杂物和缺陷等。 4.3 结果的输出：将图象分析的结果输出为图表或者报告，以便进行进一步的研究和评估。 5. 总结 金相显微镜是一种重要的材料分析工具，可以提供关于金属材料微观结构和组织特征的重要信息。通过遵循金相显微镜的操作规程，可以有效地进行样品制备、显微观察、图象获取和分析等工作。合理的操作和准确的分析结果将有助于我们更好地理解和评估材料的性能和质量。因此，熟悉和掌握金相显微镜的操作规程对于材料科学和工程领域的研究和应用具有重要意义。
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
普通光学金相显微镜的构造和使用与金相制备的一般方法 班级：材科106 姓名：谢春琦学号：41030427 实验目的 1、了解普通光学显微镜的构造，各主要部件及元件的效用 2、掌握正确的使用操作规程及维护方法 3、掌握金相样品制备的一般方法（机械抛光和化学浸蚀） 4、了解金相样品制备的其他方法 实验内容 1、认真观察和识别实验用金相显微镜的外形结构；各类元件和部件的效用和外 貌特征和标志。 2、练习显微镜的操作规程。 3、金相样品制备： 试样的截取与磨平（包括细薄样品的镶嵌）、样品的磨光与抛光、样品组织的显露、纤维组织的观察与记录等。 实验设备及材料 1、金相显微镜一台 2、碳钢试样一块 3、金相砂纸一套、玻璃板一块 4、抛光机及抛光液 5、浸蚀剂、酒精、玻璃器皿、竹夹子、脱脂棉、滤纸等 实验过程 1、认真观察和识别实验用金相显微镜的外形结构；各类元件和部件的效用和外 貌特征和标志。 2、练习显微镜的操作规程。正确选用物镜和目镜的匹配、光阑的调节、放大倍 数的计算、目镜测微尺的使用、调焦操作、维护要点。垂直照明器的选用、滤色片的使用、暗场的使用等。 3、金相样品制备： 试样的截取与磨平（包括细薄样品的镶嵌）、样品的磨光与抛光、样品组织的显露、纤维组织的观察与记录等。 本次实验的重点是掌握金相样品制备的一般方法——机械抛光和化学侵蚀，因而省略了试样的截取与磨平过程，同时各步的实验方法仅取若干不同种类之一。 （1）样品的抛光 领取已截取并磨平的碳钢试样一块，用一套金相砂纸在玻璃板上先粗后细逐号磨光。注意每换上一号细一些的砂纸时，应将样品和手冲洗干净，并将下垫的玻璃板擦干净，以防粗砂粒掉入细砂纸上。同时将磨光方向转换90度，以便于观察原磨痕的消除情况。在往复移动样品时应均匀用力，用力也不宜过大。使用细一号砂纸时应完全磨去前一号砂纸遗留下来的痕迹。 （2）样品的抛光 磨光后的样品表面仍留有细的砂纸磨痕，还不能有效地观察浸蚀后的组织，因此必须将砂纸磨痕完全抛去，使表面达到光亮如镜的光洁度，才能满足显微观察的要求。抛光后的表面在200倍显微镜下观察应基本上没有磨痕和磨坑。机械抛光法是常用的一种方法，在专用的金相样品抛光机上进行。在抛
《金属学与热处理》实验指导书 丁龙先王希囡编 沈阳大学机械工程学院
目录 实验一：金相显微镜构造与应用和金相试样的制备（2-4h） 1 实验二：铁-碳合金平衡组织观察（2h）11 实验三：碳钢的热处理及其硬度测量（4h）17 实验四：碳钢热处理后的金相组织观察(4h) 27
课程编号：11121461、11125241 课程类别：专业必修课 适用层次：本科适用专业：材料成型与控制工程 课程总学时：96、80 适用学期:第4、5学期 实验学时：12-14 开设实验项目数：4 撰写人：丁龙先审核人：王庆顺教学院长：牛建平实验一：金相显微镜构造与应用和金相试样的制备 一、实验目的与要求 通过金相显微镜的使用及金相试样的制备使学生了解金相显微镜的构造，掌握金相显微镜的使用方法及金相试样的制备基本要领，达到能使用显微镜观察组织、掌握金相试样制备的技巧及自己制作金相试样目的。要求学生明确所用金相显微镜的型号，所选用的物镜、目镜的放大倍数，金相试样的研磨（所用砂纸号）、抛光、腐蚀步骤（腐蚀液种类，方法等），制备出一个可供观察的金相试样，示意画出所观察到的金相组织,并掌握显微镜的操作要领。二、实验类型 验证型实验 三、实验原理及说明 （一）金相显微分析基础知识 金相分析在材料研究领域占有十分重要的地位，是研究材料内部组织的主要手段之一。金相显微分析法就是利用金相显微镜来观察为分析而专门制备的金相样品，通过放大几十倍到上千倍来研究材料组织的方法。现代金相显微分析的主要仪器为光学显微镜和电子显微镜两大类。这里仅介绍常用的光学金相显微镜及金相样品制备的一些基础知识 1.1光学金相显微镜基础知识 金相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。金相显微镜的构造通常由光学系统、照明系统和机械系统三大部分组成，有的显微镜还附带有多种功能及摄影装置。目前，已把显微镜与计算机及相关的分析系统相联接，能更方便、更快捷地进行金相分析研究工作。 1．1．1 光学显微镜的放大成像原理及参数 1．金相显微镜的成像原理 显微镜的成像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。图1-1为显微镜的放大光学原理图。物体AB置于物镜前，离其焦点略远处，物体的反射光线穿过物镜折射后，得到了一个放大的实像A1B l，若此像处于目镜的焦距之内，通过目镜观察到的图像是目镜放大了的虚像A2B2。