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第7篇金相检验第1章引言伴随着钢铁材料在人类社会的出现和发展，人们处于对钢铁材料研究开发和制造的需要逐渐对其物质的内部构造和组织状态越来越感兴趣，于是金相学的萌芽开始出现。
然而，直到光学显微镜和照相等技术的发明才在真正意义上使人们对钢铁材料显微结构的分析成为必要和可能。
今天随着计算机技术、电子技术和信息技术的迅猛发展，新材料研究的不断深入，金相学范畴也发生了巨大的变化并有了新的内涵，从最初简单的形貌观察转向结合电子化、信息化手段对物质的变化进行细微深入的分析和探究，不断推动材料的革命性发展和创新。
可以说，在一定程度上金相学的发展也是社会发展和科学技术发展的一个缩影。
概括起来金相学的应用领域和重要性主要体现在下述几个方面：1)选材：材料的显微组织与性能存在一定的对应关系，据此，设计过程应选择能够满足设计要求的材料，确保成品零件或构件达到设计的性能要求和满足服役环境。
2)较核：包括原材料较核和工艺较核。
前者用以判断原材料是否满足国家或协议规定的技术标准。
后者则用以对新产品试制过程或新工艺方法进行检验，以判定工艺过程的正确性、合理性和先进性。
3)抽检：产品制造流程对半成品进行金相检验，确保产品的显微组织满足下道工序的加工要求，对产品进行中间过程的质量监控。
4)工艺评定：判定和鉴别产品制造工艺的合格与否以及是否满足相应的工艺标准和规范。
5)在役评价：在役条件下，零件受环境条件的影响和作用其内部和表面的显微组织会发生一定的变化，如微裂纹、腐蚀、蠕变等。
金相检验可以提供微观组织的定量变化，从而为在役零件的安全性、可靠性以及零件的在役寿命评价提供科学依据。
6)失效分析：金相检验是失效分析的重要手段之一。
金相检验能够发现工艺性和材料性缺陷，从而为失效原因的分析提供宏观和微观的分析根据。
7)研究手段：通过研究材料微观组织的变化，可以分析和推测材料性能的演化规律，为调整研究方向和工艺提供重要的依据。
21世纪科学技术的高速发展为金相学带来了新的机遇和发展契机。
金相学Widmanstabtten 在19 世纪初用硝酸水溶液腐刻铁陨石切片, 观察到片状Fe-Ni奥氏体的规则分布(魏氏组织), 予告金相学即将诞生。
So rby 在1863 年用反射式显微镜观察抛光腐刻的钢铁试样, 不但看到珠光体中的渗碳体和铁素体的片状组织, 还对钢的淬火和回火作了初步探讨, 金相学已基本形成。
到19～20世纪之交,Martens (马氏) 和Osmond 对金相学的发展和金相检验在厂矿中的推广做了重要贡献, 同时Roberts2A usten (奥氏) 和Roogzeboom 初步绘制出Fe-C 平衡图, 为金相学奠定了理论基础。
到了二十世纪中叶, 金相学已逐步发展成金属学、物理冶金和材料科学。
金相学或更广义一点的金属学及金相热处理是冶金系与机械系大多数专业学生的必修课, 讲述的内容是金属与合金的组织结构以及它们与物理、化学和力学性能间的关系。
随着现代技术的发展, 新材料层出不穷, 金相学的范围也已不限于金属与合金,逐渐渗透到无机非金属材料, 矿物, 有机高分子等,发展成为材料科学这门新学科。
我国出版的金相学或金属学教课书却很少讨论这门学科的早期发展历史, 广大金相热处理工作者成天与奥氏体、马氏体、魏氏组织等名词打交道, 甚至还在使用索氏体、屈氏体等已过时的名词, 而不清楚它们的来历。
本着温故知新的宗旨, 我们准备编写一些金相学史话, 陆续发表, 介绍金相学(广义的) 发展过程中的一些有意义的史实, 并借此阐明一些观点。
英文金相学Metallography 这一名词在1721 年首次出现于牛津《新英语字典》(New English Dictionary) 中, 不过那时这个名词的含义是金属及其性能的学问, 并未涉及组织结构。
十九世纪中叶, 转炉(1856) 及平炉(1864) 炼钢新方法相继问世, 钢铁价格显着下降, 产量猛增。
那时又正大事兴建铁路, 铁轨用量很大, 断裂事故也屡见不鲜。
材料金相分析
材料金相分析是一种通过金相显微镜观察金属材料的微观组织结构，从而了解其组织形貌、组织比例和组织中各相的分布情况的分析方法。
金相分析是材料分析领域中的重要手段，对于研究材料的性能和品质具有重要意义。
金相分析的基本原理是利用金相显微镜对材料进行观察和分析。
金相显微镜是一种特殊的显微镜，可以在金相试样表面形成清晰的金相显微图像。
通过观察这些金相显微图像，可以了解材料的晶粒大小、晶界分布、相含量和相分布等信息，从而对材料的性能进行评估和分析。
金相分析的步骤主要包括试样的制备、腐蚀显微观察和图像分析。
试样的制备是金相分析的关键步骤，它直接影响到金相显微图像的质量和分析结果的准确性。
腐蚀显微观察是利用腐蚀剂将试样表面的氧化层和其他污染物去除，使金相显微图像更清晰。
图像分析是对金相显微图像进行定量和定性分析，包括晶粒尺寸测量、相含量计算和相分布分析等。
金相分析可以用于研究材料的晶粒大小和形貌、晶界的分布和形态、各种相的含量和分布、材料的组织均匀性和致密性等。
通过金相分析，可以评估材料的显微组织特征，为材料的性能和品质提供重要的参考依据。
金相分析在金属材料、陶瓷材料、复合材料等领域都有广泛的应用。
总之，材料金相分析是一种重要的材料分析方法，通过观察和分析材料的金相显微图像，可以了解材料的微观组织结构和性能特征，为材料的研究和应用提供重要的信息和依据。
希望通过本文的介绍，读者对材料金相分析有了更深入的了解，进一步认识到其在材料科学和工程中的重要作用。
焊接金相分析（大纲）一概述1 定义：焊接金相分析是以焊接金属学为理论基础，密切联系焊接工艺条件，以金相分析方法来研究焊接接头的组织变化，研究焊接缺陷和接头性能与焊接方法之间的关系，是验证和提高焊接接头质量的一门试验学科。
焊接金相分析的应用：基本内容是焊接前后发生的组织、性能变化，可以应用于―――新材料焊接性分析与焊接材料焊接工艺优化；焊接结构失效分析；焊接裂缝及其他焊接缺陷产生原因分析；焊接相变过程；焊接裂缝的形态和产生机理；焊接缺陷与焊接工艺间的关系；合金元素对接头组织和性能的影响；焊缝的一次组织、二次组织与焊缝性能的关系等。
焊接金相分析设备：实体显微镜，光学显微镜，高温显微镜，TEM，SEM，XRD等等。
性能测定设备有：万能试验机（拉、压、弯），冲击试验机，各种硬度计，显微硬度计，差热分析仪，热膨胀分析仪，等等。
焊接系统工程学：焊接工程有三个分枝，即焊接冶金学、焊接工艺学和焊接力学。
它们相互联系又自成体系，焊接系统工程学简图见图1。
图1 焊接技术系统化2 焊接金相分析方法焊接金相分析方法是通过解剖试样，直接在金相显微镜下进行观察、分析或通过金相物理方法的测试检查。
焊接金相分析方法的特点：因为焊接热过程的复杂性，使焊接金相比一般金相研究更困难。
例如HAZ是母材在焊接热循环作用下形成的一系列连续变化的梯度组织区域。
焊接接头缺陷的分析是焊接金相研究的一个重要内容。
要准确、直观地检查出焊接裂缝、夹杂物、夹渣、气孔、未焊透等。
较无损探伤更准确可靠，尤其是微裂纹。
二焊接区金相试样制备方法1．焊接区金相取样方法取样原则：服从于金相分析特点和要求，充分考虑焊接接头特点和焊接工艺特点来确定焊接金相取样的部位、数量及大小。
焊接区显微组织金相样的切取方法焊接结构及焊接产品事故分析取样方法2．焊接区金相试样制备方法大型产品及焊接结构的事故分析取样，多采用气割或机械加工方法切下大块样品，然后像小型试件一样，经过切割、平整、磨光、抛光、浸蚀等一系列加工制成小金相试样。
金相检验培训心得5则金相检验是一项重要的金属材料分析方法，通过对金属材料的显微组织进行观察和分析，可以了解该材料的组成、结构、性能以及制备工艺等方面的信息。
为了提高自己的金相检验水平，我参加了一期为期一周的金相检验培训课程。
在课程结束后，我总结了一些心得体会，希望能对其他想学习金相检验的人有所帮助。
1. 系统的理论知识是学习金相检验的基础。
在培训课程中，我们首先学习了金相检验的基本理论知识，包括金属的晶体结构、相变规律、相图等内容。
这些理论知识为后续的实验操作提供了必要的背景知识和理论指导，提高了我们的操作效率和准确度。
2. 实验操作的细节决定了结果的准确性。
在进行金相检验实验操作时，我们要注意实验条件的控制和实验步骤的规范。
例如，在进行金相试样的切割和打磨过程中，要注意保持试样的平整和光滑，避免人为因素对显微组织的影响。
此外，实验过程中的温度、压力等条件也会对实验结果产生影响，因此要充分了解每个实验操作的要点和注意事项。
3. 多样化的金相检验方法可以提高分析效率。
金相检验有多种方法和技术，包括光学显微镜观察、电子显微镜观察、扫描电镜观察、能谱分析等。
不同的检验方法适用于不同的金属材料和研究目的，因此要根据实际需要选择合适的方法。
在培训课程中，我们学习了多种金相检验方法的原理和操作技巧，并进行了实际操作。
通过多样化的方法，我们可以更全面地了解金属材料的组织和性能，提高分析的准确性和综合性。
4. 数据分析是金相检验的重要环节。
金相检验的最终目的是通过对显微组织的观察和分析，得到有关材料组织和性能的信息。
在进行数据分析时，我们要注意数据的完整性和准确性。
需要对实验结果进行系统的整理和对比，找出显微组织的特点和特征，与理论知识进行对照，进一步得出结论。
同时，我们还需要对不同材料之间的差异进行分析，了解其形成原因，为后续研究和生产提供参考。
5. 实际应用是检验培训的最终目标。
金相检验的最终目标是为实际应用服务，包括材料研发、质量控制、产品改进等方面。
金相组织的原理金相组织（即金属组织学组织）是指通过显微镜观察和分析金属材料的显微组织结构来研究其性能和行为的一门学科。
金相组织学主要研究金属材料的晶体结构、晶粒尺寸、晶界、位错和相的组成等方面，通过对金属材料的金相显微观察和图像分析，以及材料中的一些性能测试，可以揭示材料的组织结构与性能之间的关系，为材料的开发、制备、应用和失效分析提供重要的依据。
金相组织的基本原理：1. 显微镜观察：金相组织学主要依靠金相显微镜作为观察工具。
显微镜可以放大金属材料的组织结构，使细微的结构特征可以被观察到。
通过调节放大倍数和焦距，可以观察到金属材料的晶界，晶粒、孪晶、清晰度、纯净度等显微结构。
2. 金相显微观察：金相显微镜主要使用光线或电子作为光源，通过光学或电子光学系统对材料进行观察。
利用不同的显微镜技术，可以观察到不同尺度上的金相组织结构，例如，光学显微镜能够观察到微米级别的晶粒，而电子显微镜则可以观察到纳米级别的结构。
3. 图像分析：通过对金相显微图像的分析和处理，可以获得一些结构参数，如晶粒尺寸、晶界角度、晶界形态等。
图像分析技术主要包括图像增强、图像分割、特征提取和图像识别等方法，通过自动化分析得到更准确、可靠的结果。
4. 试样制备：金相组织研究的第一步是制备试样。
试样的制备要求对金属材料进行切割、磨抛、腐蚀和腐解等处理，以获得平滑的试样表面和清晰的组织结构。
5. 组织鉴定：通过对金相试样的组织结构进行观察、分析和比较，可以确定金属材料的相组成、晶粒大小和分布、晶界分类、位错和孪晶等组织特征，从而确定材料的组织类型。
6. 组织性能关系研究：金相组织学通过对材料的组织结构与性能之间的关系进行研究，揭示了晶体结构、相组成、晶粒尺寸和晶界对材料性能的影响。
例如，晶粒尺寸的大小、晶界的类型和位错的密度等都会对材料的力学性能、电磁性能和耐蚀性等产生重要的影响。
7. 异相平衡相图：金相组织学还可以通过对金属材料在不同温度和成分条件下的相图进行研究，了解材料的相平衡情况，提供金属相变、相分离和相反应等方面的信息，为材料的热处理和合金设计提供理论依据。
金相检验培训心得5则金相检验是金属材料表面和内部微观结构的观察和分析方法，对于研究材料的性质和质量具有重要意义。
作为一名金相检验培训的学员，我参加了为期一周的金相检验培训班。
在培训过程中，我通过理论学习和实验操作，深入了解了金相检验的原理和方法。
下面是我对这次培训的5则心得体会。
一、培训过程中，我们首先进行了金相检验的基础理论学习。
通过讲解讲座和教材阅读，我了解到金相检验的历史渊源、发展现状和应用领域。
同时，还学习了金相检验的基本原理、仪器设备的使用方法以及样品制备和观察技巧等内容。
这些理论知识为我后续的实验操作打下了坚实的基础。
二、在实验室中，我们学习了金相检验的实验操作技巧。
首先，我学会了如何制备金相试样，包括材料的切割、打磨和腐蚀等过程。
接着，我掌握了金相显微镜的使用方法，学会了如何调节显微镜的对焦、放大倍数和光源亮度等参数，以获得清晰的金相图像。
最后，我学习了通过金相图像来观察和分析材料的组织结构，包括晶粒形貌、晶界和相的分布情况等。
三、在实验过程中，我们进行了一系列的金相检验实验。
通过观察和分析不同材料的金相图像，我掌握了材料的组织结构特征和变化规律。
比如，我学会了通过观察晶粒的尺寸、形状和排列方式等来判断材料的晶粒度和晶格取向等信息。
同时，我还学会了通过金相图像来分析材料的相变性质、热处理效果和力学性能等重要参数。
四、在实验中，我遇到了一些困难和问题。
比如，样品的制备过程中容易产生切割、打磨和腐蚀不均匀等问题，导致金相图像不清晰或者不准确。
针对这些问题，我主动向老师请教，并通过调整操作方法和参数来解决。
通过不断的实践和反思，我不断提高了实验操作的技巧和水平。
五、通过这次金相检验培训，我不仅掌握了金相检验的基本理论和实验技能，还培养了细致观察、耐心实验和分析问题的能力。
金相检验是一门想象力和耐心的学科，需要精细的实验技能和观察力。
通过这次培训，我深刻体会到了金相检验的重要性和意义，以及作为一名金相检验人员应具备的基本素养和职业道德。
金相学习计划一、学习目的金相学是金属材料分析的重要手段，通过金相学的学习可以深入了解金属材料的组织结构、性能和加工工艺，为材料工程技术提供重要依据。
通过金相学的学习，可以掌握金属材料显微组织的观察和分析技术，以及相关的样品制备、镜检和图像分析等实验方法，从而提高材料工程技术人员对金属材料的认识和把握能力，为相关专业的学习和工作打下坚实的基础。
二、学习内容1. 金相学基础知识2. 金属材料的组织结构和性能3. 金相显微镜与金相图像分析技术4. 金相样品的制备和处理方法5. 金相分析的应用和实验技术6. 金相学与材料加工工艺的关系三、学习安排1. 第一阶段：基础知识学习学习金相学的基础知识，包括组织结构、相变规律、组织和性能的关系等方面的内容。
通过课本学习和相关资料的查阅，掌握金相学的基本理论和知识体系，建立起对金相学的整体认识。
学习方式：图书馆查阅相关书籍资料，网络搜索相关学习资源，定期参加金相学知识讲座和学术报告会。
时间安排：每周至少安排2天时间进行金相学基础知识的学习，每次学习时间不少于4小时。
2. 第二阶段：实验技术学习学习金相显微镜的基本原理和使用方法，掌握金相样品的制备和处理技术，了解金相显微镜图像的分析方法。
通过实验操作，熟悉金相显微镜的使用和样品制备的基本步骤，为后续的金相分析实验做好准备。
学习方式：参加实验室的金相学实验课程，学习相关实验技术的操作方法和注意事项，积极参与实验过程，展开实际操作练习。
时间安排：每周安排一天时间进行实验技术学习，每次实验时间不少于6小时。
3. 第三阶段：金相分析实验开展金相分析实验，通过对金属材料的显微组织进行观察和分析，了解不同金属材料的组织特征和性能表现。
实验中注重实验数据的记录和分析，形成实验报告，总结实验结果并提出思考和建议。
学习方式：参与实验室的金相学实验项目，积极参与实验操作和数据处理，掌握金相分析的基本方法和步骤，学会用金相图像分析技术进行显微组织的定量分析。
金相大赛理论试题及答案金相大赛是一项检验材料科学和工程领域学生对金属微观结构分析能力的竞赛。
理论试题通常包括金属学基础、金相分析技术、材料性能与微观结构的关系等内容。
以下是一份模拟的理论试题及答案，供参考。
一、单项选择题1. 金属的晶体结构中最常见和最基本的结构是（）。
A. 体心立方晶格（BCC）B. 面心立方晶格（FCC）C. 密排六方晶格（HCP）D. 简单立方晶格（SC）答案：B2. 下列哪项不是金属材料的强化机制？（）A. 固溶强化B. 形变强化C. 相界强化D. 热处理强化答案：D3. 金相分析中，用于显示金属晶粒边界的试剂是（）。
A. 硝酸酒精溶液B. 苦味酸试剂C. 氧化剂D. 电解抛光答案：A二、判断题1. 金属材料的塑性变形可以通过退火处理来恢复其塑性。
（）答案：正确2. 金属材料的硬度与其强度成正比，但与韧性无关。
（）答案：错误三、简答题1. 简述铁碳相图中的铁素体和奥氏体的区别。
答案：铁素体（Ferrite）是碳在α-铁中的间隙固溶体，其碳含量较低，通常小于0.02%。
铁素体的晶体结构为体心立方晶格（BCC）。
奥氏体（Austenite）是碳在γ-铁中的间隙固溶体，其碳含量较高，可以达到2%左右。
奥氏体的晶体结构为面心立方晶格（FCC）。
两者在物理性能和加工性能上存在显著差异。
2. 什么是位错？请简述位错对金属材料性能的影响。
答案：位错是晶体中的一种线缺陷，它描述了晶格中原子排列的不规则性。
位错的存在对金属材料的性能有重要影响，它们是塑性变形的主要载体。
位错运动可以使材料发生塑性变形，但同时也会与晶格中的障碍物相互作用，如其他位错、晶界、析出相等，这种相互作用会导致材料的强化，即位错强化。
四、计算题1. 已知一块纯铝的屈服强度为110 MPa，抗拉强度为160 MPa，延伸率为15%，请计算其屈强比。
答案：屈强比是屈服强度与抗拉强度的比值。
根据题目给出的数据，屈强比 = 屈服强度 / 抗拉强度 = 110 MPa / 160 MPa = 0.6875。
金相的基础知识金相即金相学，就是研究金属或合金内部结构的科学。
不仅如此，它还研究当外界条件或内在因素改变时，对金属或合金内部结构的影响。
所谓外部条件就是指温度、加工变形、浇注情况等。
所谓内在因素主要指金属或合金的化学成分。
金相组织是反映金属金相的具体形态，如马氏体，奥氏体，铁素体，珠光体等等。
奥氏体1.奥氏体－碳与合金元素溶解在γ-fe中的固溶体，仍保持γ-fe的面心立方晶格。
晶界比较直，呈规则多边形；淬火钢中残余奥氏体分布在马氏体间的空隙处2.铁素体－碳与合金元素溶解在a-fe中的固溶体。
亚共析钢中的慢冷铁素体呈块状，晶界比较圆滑，当碳含量接近共析成分时，铁素体沿晶粒边界析出。
3.渗碳体－碳与铁形成的一种化合物。
在液态铁碳合金中，首先单独结晶的渗碳体（一次渗碳体）为块状，角不尖锐，共晶渗碳体呈骨骼状。
过共析钢冷却时沿acm线析出的碳化物（二次渗碳体）呈网结状，共析渗碳体呈片状。
铁碳合金冷却到ar1以下时，由铁素体中析出渗碳体（三次渗碳体），在二次渗碳体上或晶界处呈不连续薄片状。
珠光体4.珠光体－铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体的机械混合物。
珠光体的片间距离取决于奥氏体分解时的过冷度。
过冷度越大，所形成的珠光体片间距离越小。
在a1~650℃形成的珠光体片层较厚，在金相显微镜下放大400倍以上可分辨出平行的宽条铁素体和细条渗碳体，称为粗珠光体、片状珠光体，简称珠光体。
在650~600℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，从珠光体的渗碳体上仅看到一条黑线，只有放大1000倍才能分辨的片层，称为索氏体。
在600~550℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，不能分辨珠光体片层，仅看到黑色的球团状组织，只有用电子显微镜放大10000倍才能分辨的片层称为屈氏体。
上贝氏体5.上贝氏体－过饱和针状铁素体和渗碳体的混合物，渗碳体在铁素体针间。
过冷奥氏体在中温（约350~550℃）的相变产物，其典型形态是一束大致平行位向差为6~8od铁素体板条，并在各板条间分布着沿板条长轴方向排列的碳化物短棒或小片；典型上贝氏体呈羽毛状，晶界为对称轴，由于方位不同，羽毛可对称或不对称，铁素体羽毛可呈针状、点状、块状。
作为一名金相检验工程师，我有幸参与了公司的金相检验培训，通过这次培训，我对金相检验工作有了更深入的了解和认识。
在此，我想分享一下我的工作感想。
首先，金相检验工作是一项技术性、实践性很强的专业工作。
在培训过程中，我学习了金属学基础、钢的热处理基础、宏观金相检验技术、金相检验技术设备等方面的知识。
这些理论知识为我在实际工作中解决实际问题奠定了基础。
在实际操作中，金相检验工作需要我们具备严谨的工作态度和丰富的实践经验。
首先，我们需要对试样进行制备，包括切割、磨光、抛光等步骤。
这个过程要求我们细致、耐心，以确保试样表面平整、无划痕。
其次，我们需要对试样进行腐蚀处理，以突出试样的组织结构。
在这个过程中，我们要根据不同的金属材料选择合适的腐蚀剂和腐蚀时间，以达到最佳的腐蚀效果。
最后，我们利用金相显微镜观察试样的组织结构，并对其进行分析和判断。
金相检验工作不仅需要我们具备扎实的理论基础，还需要我们具备一定的审美能力。
在观察试样时，我们要学会欣赏试样的组织结构，从细微之处发现异常。
同时，我们要具备良好的沟通能力，将观察结果准确、清晰地传达给相关人员。
通过这次培训，我深刻认识到金相检验工作的重要性。
它对于确保产品质量、提高产品性能、发现潜在问题具有重要意义。
以下是我在金相检验工作中的一些体会：1. 严谨的工作态度：金相检验工作要求我们严谨细致，不能有任何马虎。
只有保证每一个环节的准确性，才能得出可靠的结论。
2. 不断学习：金相检验技术不断发展，我们要不断学习新知识、新技能，以适应行业发展的需求。
3. 团队合作：金相检验工作往往需要多个环节的协同配合，我们要学会与他人沟通、协作，共同完成工作任务。
4. 关注细节：金相检验工作需要我们关注细节，从细微之处发现问题，为产品质量保驾护航。
总之，金相检验工作是一项充满挑战和机遇的职业。
通过这次培训，我更加坚定了自己在金相检验领域发展的信心。
在今后的工作中，我将不断努力，为我国金相检验事业贡献自己的力量。
一、实习目的通过本次金相分析实习，使我对金相分析技术有更深入的了解，掌握金相显微镜的使用方法，熟悉金相试样的制备过程，以及观察和分析金属材料的微观组织结构。
同时，提高自己的动手能力和实际操作技能。
二、实习内容1. 金相显微镜的使用（1）了解金相显微镜的构造和原理；（2）掌握金相显微镜的操作方法，包括调节光圈、调焦、观察等；（3）熟悉不同倍数显微镜下金属微观组织的观察。
2. 金相试样的制备（1）了解金相试样制备的步骤，包括切割、镶嵌、粗磨、细磨、抛光、腐蚀等；（2）掌握各种砂纸、抛光机、腐蚀液等材料的使用方法；（3）观察制备过程中试样的变化，分析制备效果。
3. 金属材料的微观组织观察与分析（1）观察不同金属材料的微观组织，如纯金属、合金、复合材料等；（2）分析不同组织对金属材料性能的影响；（3）结合理论知识，解释观察到的现象。
三、实习过程1. 实习初期，学习金相显微镜的使用方法，熟悉操作步骤。
在老师的指导下，初步掌握了金相显微镜的使用技巧。
2. 接着，学习金相试样的制备过程。
在实验过程中，逐步掌握了切割、镶嵌、粗磨、细磨、抛光、腐蚀等操作步骤，并学会了如何观察制备过程中试样的变化。
3. 在制备好的试样上，观察不同金属材料的微观组织。
通过观察，了解了金属材料的各种组织结构，如晶粒、析出相、夹杂物等，并分析了这些组织对金属材料性能的影响。
4. 结合理论知识，对观察到的现象进行解释。
通过实习，加深了对金属材料微观组织与性能之间关系的理解。
四、实习总结通过本次金相分析实习，我掌握了金相显微镜的使用方法、金相试样的制备过程，以及金属材料的微观组织观察与分析。
以下是我对本次实习的总结：1. 金相分析技术是研究金属材料微观组织的重要手段，对金属材料性能有重要影响。
2. 金相显微镜是金相分析的重要工具，熟练掌握其使用方法对实验结果的准确性至关重要。
3. 金相试样制备过程要求严谨，每一步都要细心操作，以确保试样质量。
[物理金相试验工（中级）]考试考核大纲一、理论知识1、掌握机械识图的基础知识；2、了解常用金属材料的种类、牌号、化学成分及一般性能，掌握铁-碳平衡图的基本知识；3、了解金属的结构和结晶过程、组织转变；4、熟悉热处理基本知识；5、了解常用有色金属及其合金的组织和性能；6、熟悉常用浸蚀剂的特性和应用；7、了解金属的宏观断口基本类型与分析方法；8、掌握金相试样的制备方法(切取、磨制、抛光、镶嵌和浸蚀等)；9、了解光学金相显微镜的原理、基本构造、使用及维护；10、熟悉缺陷的种类和缺陷形态的识别，了解零件缺陷分析与改进方法；11、了解有关金属材料的物理金相标准(厂标、部标、国标)；12、了解化学、电工和钳工的基本知识；13、掌握安全技术规程。
二、实作部分（一）考试范围：渗碳（氮）层深度的测量和渗碳（氮）件组织的显微分析；钢件表面脱碳层深度的测量；一般调质件组织的显微分析；自用金相显微镜的故障处置与调试；有色合金金相试样的制备和显微分析。
（二）需掌握的技能：1、了解所操作设备需要注意的事项；2、熟悉自用金相显微镜、制备试样设备(砂轮机、切割机、抛光机等)和热处理炉的结构、特性、应用范围；3、熟悉常用浸蚀剂的特性和使用方法；4、掌握金相试样的制备方法(切取、磨制、抛光、镶嵌和浸蚀等)；5、了解物理金相标准(厂标、部标、国标)的查阅方法；6、掌握物理金相试验报告的记录方法和要求；7、熟悉所操作设备的安全操作规定和要求。
三、参考资料《光学基础》机械工业出版社《金相组织基础知识》机械工业出版社《金相检验技术》机械工业出版社《无损检测技术》机械工业出版社《材料机械性能试验基础》机械工业出版社《物理金相工技能鉴定考核试题库》机械工业职业技能鉴定指导中心职业技能鉴定理论考试复习题物理金相试验工（中级）一、单项选择题（110题）1.T12钢碳的质量分数平均为。
（）A.0.12%B. 1.2%C.12%D.1%～2%2.在拉伸试验中，试样直至破坏所能达到的最大应力值称为。
一、金相分析的理论基础
1、金相分析的理论基础
金属和合金在固态时，通常就是那种原子在三维空间中有规则作周期重复排列的物质，也就是说，在金属和合金中，原子的排列都是有规律的，而这种周期性排列称为晶体。
晶体按照晶胞的形态不同可分为体心立方晶胞、面心立方晶胞和密排六方晶胞。
实际中的晶体由理想晶体和晶体缺陷共同组成。
晶体缺陷是指实际晶体中存在着偏离（破坏）晶格周期性和规则性的部分，一般分为点缺陷、线缺陷和面缺陷。
在合金中有两类基本的相结构，固溶体和金属间化合物。
组元通过溶解形成一种成分和性能均匀的，且结构与组元之一相同的固相称为固溶体，有置换固溶体，间隙固溶体。
金属间化合物是合金的组元相互作用而形成的具有金属特性，而晶格类型和特性又完全不同于任一组元的化合物一中间相。
金属化合物的晶格类型与组成化合物各组元的晶格类型完全不同，一般可用化学分子式表示。
2、钢材中常见的金相组织
(1) 铁素体。
碳溶于仅一 F e晶格间隙中形成的间隙固溶体称为铁索体，用符号F表示。
其组织和性能与纯铁相似，具有良好的塑性和韧性，而强
度与硬度较低。
(2) 奥氏体。
碳溶于，y — F e晶格间隙中形成的间隙固溶体称为奥氏体，用符号A表示。
其强度和硬度比铁素体高，但塑性和韧性仍良好，并且无磁性。
(3) 渗碳体。
渗碳体是碳和铁以一定比例化合成的金属化合物，用分子
式表示。
硬度高( HBW=800) ，塑性和冲击韧度几乎为零，脆性很大。
(4) 珠光体。
由铁素体和渗碳体组成的机械混合物称为珠光体，用符号P 表示。
其力学性能介于铁索体和渗碳体之间，强度较高，硬度适中，有一定的塑性。
(5) 马氏体。
碳在仅—中的过饱和固溶体称为马氏体。
马氏体有很高的强度和硬度，但塑性很差，几乎为零，用符号M表示，不能承受冲击载荷。
(6) 贝氏体。
贝氏体是铁索体和渗碳体的机械混合物，介于珠光体与马氏体之间的一种组织，用符号B表示。
根据形成温度不同，分为粒壮贝氏体、上贝氏体( B上) 和下贝氏体( B下) 。
粒状贝氏体强度较低，但具有较好的韧性；下贝氏体既具有较高的强度又具有良好的韧性；上贝氏体的韧性最差。
(7) 魏氏组织。
它是一种过热组织，由彼此交叉约6 0。
的铁素体针片嵌入钢的基体而成。
**的魏氏组织使钢材的塑性、韧性下降，脆性增加。
(8) 莱氏体。
莱氏体是铁碳合金中的共晶混合物，即碳的质量分数( 含碳量)为4-3%的液态铁碳合金，在l480℃时，同时从液体中结晶出奥氏体和渗碳体的机械混合物称为莱氏体，用符号Ld表示。
由于奥氏体在727℃时转变为珠
光体，故在室温时莱氏体由珠光体和渗碳体组成。
为区别起见将7 2 7℃以上的莱氏体称为高温莱氏体( L d ) ，727℃以下的莱氏体称为低温莱氏体( L，d ) 。
莱氏体的性能与渗碳体相似，硬度很高塑性差。
二、不同材质轧辊的金相组织
轧辊按照制造工艺分为铸造轧辊和锻造轧辊，锻造轧辊主要应用于冷轧、硅钢等轧制线，铸造轧辊则主要应用于热轧区域。
离心铸造是将液体金属注入高速旋转的铸型内，使金属液在离心力的作用下充满铸型和形成铸件的技术和方法。
离心辊一般由3部分组成：工作层、结合层和芯部。
工作层硬度要求较高以保证轧辊的耐磨性；轧辊芯部要求具有高的抗拉、弯曲性能及轧辊轴芯铸造组织致密无缺陷，以承受高轧制负荷，实现安全轧；结合层则是铸辊制造中的难点和重点，位于芯部和工作层之间，起到两者结合的作用，保证两者优势的有效结合。
1、高镍铬离心铸造轧辊
工作层金相组织：贝氏体+碳化物+石墨；结合层：不允许有异常聚集或异常板条状碳化物；芯部为高强度球墨铸铁。
球墨铸铁是一种高强度铸铁材料，具有较高的抗事故性。
工作层基体组织中存在较大数量的碳化物，因此有较高的耐磨性，基体组织中石墨的存在，使其具有良好的抗热烈性
2、高铬铁离心铸造轧辊
工作层金相组织：回火马氏体+ M7C3碳化物；结合层：不允许有异常聚集或异常板条状碳化物；芯部为高强度、高韧性球墨铸铁。
由于基体中存在板条状的Cr7C3型共晶碳化物、菊花状的Mo2C型共晶碳化物和颗粒状的Cr23C6型二次碳化物，高铬铸铁轧辊具有优异的抗耐磨性能
3、高速钢铸造轧辊
工作层金相组织：回火马氏体+ MC、M2C、M6C 等碳化物；结合层：不允许有异常聚集或异常板条状碳化物；芯部为高强度、高韧性球墨铸铁。
高速钢轧辊不仅具有高的抗热裂性，同时其高的耐磨性及红硬性可**延长轧辊寿命，提高轧材质量。
4、Cr5锻造轧辊
Cr5冷轧辊是含铬量5%左右的新材质冷轧辊，以M7C3类型碳化物为主，Cr5材质轧辊由于基体的固溶强化效果提高了基体强度指标，工作层则通过合理科学的热处理工艺获得深淬硬层。
锻钢系轧辊通过冶炼、锻造、热处理，使轧辊辊身工作层具有均匀一致高硬度、高耐磨性和优良的抗事故能力，同时保证轧辊辊颈和辊身芯部具有一定的强度和高的韧性。
锻钢轧辊具有的这一独特性能，使其在冷轧以及有色轧制方面，有着铸造轧辊不可替代的优势。
