金相组织观察实验

CH8 金相顯微鏡組織觀察試驗8-1 實驗目的1.金相顯微鏡2.金相試片準備3.觀察試片組織4.判斷塑性加工(壓延、鍛造)良劣及熱處理適當者5.瑕疵6.照片、暗房8-2 規範CNS B609, 2910, G2177, G21788-3 實驗設備1. 金相顯微鏡(圖8-1)倍率 ▲e N F N L 01(其中0F 為物鏡焦距、e N 為目鏡放大率、1L 鏡筒長)2. 切斷機(圖8-3)軟質砂輪，用來切硬質材料硬質砂輪，用來切軟質材料 (表8-1)3. 鑲埋設備(1)熱鑲埋(圖8-4)(2)冷鑲埋(圖8-5)鑲埋模與底模內面先塗上’’凡士林’’4. 金剛砂研磨砂紙(1G , 1M , 1F , 0 , 3/0 , 4/0 )或碳化矽研磨砂紙(#180 , #240 ,320 , 400 , 600)5. 研磨台(1)乾式研磨台(圖8-6)推出約20cm(2)溼式研磨台(圖8-7)較快#240 , #320 , #400 , #600耐水研磨砂紙6. 迴轉研磨拋光機(圖8-8)順時針方向旋轉，輕壓沾有”氧化鋁粉或”鑽石膏”的圓形絨布上7. 研磨劑—氧化鋁粉或鑽石膏8. 熱風乾燥機或吹風機(圖8-9)9. 黑白金相用腐蝕液(表8-6)彩色金相用化學著色液(表8-7)10. 油黏土及壓平器11. 顯微組織標準試片(圖8-11)12. 玻璃乾燥器乾燥箱13. 暗房設備(含沖片設備)8-4 實驗原理(1) 原子結構—不受物理及化學方法影響而改變(2) 晶體結構—原子三度空間(作秩序而又可重複排列)的結構體(3) (Micro stru.)受熱處理與機械加工影響—放大倍率50倍以上(4) (Macro stru.) 受熱處理與機械加工影響—放大倍率50倍以下2. 金相顯微鏡(圖8-16)3. 經研磨拋光之試片，用”侵蝕液”腐蝕後，(晶粒境界，晶粒方向性之腐蝕率不同) ，形成凹击不平之差異，其反射光線就呈明暗之分。

实验一--铁碳合金金相组织观察铁碳合金是应用最广泛的金属材料之一，其性质在很大程度上取决于其金相组织。

金相组织观察也是研究铁碳合金微观结构及性能的重要手段之一。

本实验的目的是通过金相组织观察的方法，研究不同碳含量下铁碳合金的金相组织特征及其对材料性能的影响。

实验步骤：1. 根据实验要求将不同碳含量的铁碳合金样品切割成切片。

2. 对切片进行腐蚀处理，去除表面氧化物和砂眼等杂质。

3. 在金相显微镜下观察样品的金相组织结构，并进行照片记录及观察。

4. 对各样品的金相组织特征进行对比和分析，并结合碳含量和金相组织特征，探究其对材料性能的影响。

实验结果：通过金相组织观察，可以发现不同碳含量下铁碳合金的金相组织结构有所不同。

碳含量较低的样品，金相组织中主要是以铁素体为基础的结构，由于碳含量较低，铁素体晶粒较大，且断口较多呈粗气孔状。

随着碳含量的增加，针状铁素体和珠光体的数量和分布越来越密集，而且珠光体的体积分数随着碳含量的增加呈逐渐增加的趋势。

当碳含量达到一定值时，珠光体成为金相组织的主要组织形态，而且珠光体的形态和数量也随之发生变化。

此外，随着碳含量的增加，铁碳合金的硬度和强度等力学性能也逐渐提高。

碳含量较低的铁碳合金主要以铁素体为基础，晶粒较大，因此力学性能较差，而随着碳含量的增加，铁碳合金的宏观结构变得更加均匀，晶粒也变得更细小，这也就导致了铁碳合金的力学性能得到了改善。

综上所述，铁碳合金的金相组织对其性能具有重要的影响。

当样品中珠光体占主导地位时，相关的力学性能比珠光体含量较低的样品要高，而随着碳含量的增加，铁碳合金的硬度和强度等力学性能也会逐渐提高。

因此，进行系统的金相组织观察可以为进一步探究铁碳合金的性能提供有价值的参考。

金相实验过程金相实验是金属材料分析中常用的一种方法，用于观察和分析金属材料的组织结构。

通过金相实验，可以揭示金属材料的晶粒大小、晶体结构、组织均匀性以及存在的缺陷等信息。

金相实验通常分为样品制备、腐蚀处理、组织观察和分析几个步骤。

下面将详细介绍金相实验的过程。

1. 样品制备需要从金属材料中切取代表性的样品。

样品应选择尺寸适中、表面平整的部分。

对于大型的金属工件，可以使用切割机或钻孔机进行切割。

对于小型的金属样品，可以使用金相切割机进行切割，保证切口平整。

切割完成后，需要将样品进行封装，以防止氧化和污染。

2. 腐蚀处理经过切割得到的金属样品表面通常有氧化层或其他污染物。

为了能够清晰地观察金属的组织结构，需要对样品进行腐蚀处理。

腐蚀处理的方法有很多种，常用的包括酸蚀和电解腐蚀。

酸蚀是将样品放入适当的酸液中，通过化学反应去除氧化层或其他污染物。

而电解腐蚀是将样品作为阳极，通过电流作用在电解液中进行腐蚀，可以更加精确地控制腐蚀速度和效果。

3. 组织观察经过腐蚀处理后，样品的组织结构就能够清晰地展现出来。

在金相实验中，组织观察通常采用金相显微镜。

金相显微镜是一种专门用于观察金属材料组织结构的光学显微镜，它能够放大样品并产生清晰的图像。

通过金相显微镜，可以观察到金属样品中的晶粒、晶界、孪晶等微观结构。

为了更好地观察，可以使用不同的显微镜放大倍数和不同的光源。

4. 分析与评价观察到金属样品的组织结构后，需要进行进一步的分析与评价。

这里涉及到对金属材料的晶粒大小、晶体结构、组织均匀性等特征进行定性和定量的分析。

可以使用计算机辅助的图像处理软件进行图像分析，例如测量晶粒大小、计算相体积分布等。

还可以结合金属材料的力学性能和使用条件，对组织结构进行定性评价，判断其是否满足要求。

5. 总结及观点金相实验是进行金属材料分析不可或缺的方法之一。

通过金相实验，可以了解金属材料的微观组织结构，并从中获取有关材料性能和加工性能的信息。

金相观察实验报告整理版实验目的：1. 熟悉金相实验的基础知识和操作方法。

2. 学习使用金相显微镜观察金属材料的金相组织结构并掌握其基本表征方法。

3. 了解金相组织在金属材料的制备、加工和使用中的应用。

实验原理：金相观察是一种通过金相显微镜观察材料显微组织特征来研究材料内部结构和性能的方法。

它可以直观地反映出材料的组织形态和结构特征，为材料制备、加工和应用提供重要依据。

在观察加工金属材料的组织时，普通显微镜的分辨率已经无法满足要求。

而金相显微镜则是一种能够放大显微组织细节的高倍显微镜，它能够识别不同组织相的显微粒子成分，对金属材料的显微组织结构进行深入分析。

为了观察材料的金相组织，需要进行一系列处理方法。

制样过程中要将材料切割成薄片或块状，然后磨削、抛光、腐蚀等处理，使材料外部得到光滑均匀的表面，并能够清楚地显示出材料内部组织结构的形态和相貌。

实验器材和试剂：1. 金相显微镜2. 磨削片、研磨纸、抛光布3. 甲醛、乙醇、酒精灯、温度计等4. 铝、铁、铜等金属样品实验步骤：1. 制备样品（1）将铝、铁、铜等金属材料切割成薄片或块状，大小约为5mm×5mm。

（2）使用研磨纸和磨削片对样品进行研磨和抛光，使样品表面光滑平整，可以清晰地观察样品的金相组织结构。

（3）将抛光后的样品用酒精灯焙烤，随后放入甲醛中浸泡约20分钟，然后再用乙醇重复清洗浸泡，直至样品完全干燥。

2. 观察金相组织（1）选择合适倍数（通常是100倍至400倍）的金相显微镜，将样品放入样品台上。

（2）透过目镜观察样品，观察材料的各种组织结构，试图通过这些组织特征来判断其组织形态。

（3）如发现有宏观形态差异，则可以将样品照相或用视屏录像，以便进一步研究和分析。

实验结果：本次实验使用金相显微镜观察了铝、铁、铜等金属材料的金相组织结构，通过观察发现样品的显微组织结构与材料的宏观性能息息相关。

例如，铝材料的晶粒尺寸越细小，材料的韧性就越大，因为在金相显微镜下可以看到小晶粒结构中能够承受更多的变形应变，有效提高了材料的韧性和强度。

316L不锈钢金相组织的详细分析1. 概述316L不锈钢是一种常用的奥氏体系不锈钢，具有优良的耐腐蚀性能和低温强度，广泛应用于化工、制药、食品等行业。

本报告将详细分析316L不锈钢的金相组织，以期对其性能和应用有更深入的了解。

2. 实验材料和方法2.1 实验材料本实验选用厚度为20mm的316L不锈钢板材，其化学成分如表1所示。

表1 316L不锈钢的化学成分（%）2.2 实验方法金相组织分析采用光学显微镜，试样制备过程如下：（1）取样：在316L不锈钢板材上切取约10mm×10mm的试样。

（2）研磨：将试样放入金相研磨机中，依次用180#、320#、600#、800#、1000#砂纸进行研磨。

（3）抛光：将研磨后的试样放入抛光机中，使用抛光剂进行抛光，直至试样表面光亮。

（4）腐蚀：将抛光后的试样放入腐蚀液中，腐蚀一段时间后取出，清洗并吹干。

（5）观察：将腐蚀后的试样放入光学显微镜下观察金相组织。

3. 实验结果与分析3.1 金相组织316L不锈钢的金相组织主要包括奥氏体、铁素体和析出相。

通过光学显微镜观察，可以发现以下特征：（1）奥氏体：占金相组织的主要部分，呈现为白色均匀分布的块状结构。

（2）铁素体：呈黑色针状或条状分布，分布在奥氏体晶界处。

（3）析出相：主要为Cr23C6，呈颗粒状分布于奥氏体晶内和晶界处。

3.2 组织分析316L不锈钢的金相组织分析表明：（1）奥氏体含量较高，使得材料具有良好的塑性和韧性。

（2）铁素体的存在，提高了材料的低温强度和耐腐蚀性能。

（3）析出相的分布和数量对材料的耐腐蚀性能有重要影响。

析出相在晶界处富集，形成了钝化膜，增强了材料的耐腐蚀性能。

4. 结论通过对316L不锈钢金相组织的详细分析，可以得出以下结论：（1）316L不锈钢的金相组织主要由奥氏体、铁素体和析出相组成。

（2）奥氏体含量较高，使得材料具有良好的塑性和韧性。

（3）铁素体的存在，提高了材料的低温强度和耐腐蚀性能。

第1篇一、实验目的1. 了解铸铁的金相组织特点。

2. 掌握铸铁金相试样的制备方法。

3. 学会使用金相显微镜观察和分析铸铁的金相组织。

4. 识别不同类型铸铁的金相组织差异。

二、实验原理铸铁是一种以铁为主要成分的合金，其金相组织主要由石墨和基体两部分组成。

石墨的存在使得铸铁具有良好的减震性、耐磨性和切削加工性，而基体则决定了铸铁的强度和硬度。

本实验通过观察和分析铸铁的金相组织，了解不同类型铸铁的微观结构特点，从而为铸铁的生产和应用提供理论依据。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁等不同类型的铸铁试样。

2. 实验仪器：金相显微镜、磨床、抛光机、金相腐蚀液、金相显微镜载物台、金相显微镜支架等。

四、实验步骤1. 试样制备（1）将铸铁试样从铸件上切割下来，切割时尽量保持试样的完整性。

（2）将试样进行粗磨、细磨、抛光，直至表面光滑。

（3）将试样进行腐蚀处理，以显示金相组织。

2. 金相显微镜观察（1）将制备好的试样放置在金相显微镜载物台上。

（2）调整显微镜焦距，使试样清晰可见。

（3）观察不同类型铸铁的金相组织，记录观察结果。

3. 结果与分析1）灰铸铁灰铸铁的金相组织主要由石墨和基体组成。

石墨呈片状，分布在基体中。

基体组织为珠光体和铁素体，珠光体呈层片状分布，铁素体呈针状分布。

2）球墨铸铁球墨铸铁的金相组织主要由球状石墨和基体组成。

球状石墨分布在基体中，基体组织为珠光体和铁素体。

与灰铸铁相比，球墨铸铁的石墨形态更加规则，有利于提高其力学性能。

3）可锻铸铁可锻铸铁的金相组织主要由石墨和基体组成。

石墨呈团状，分布在基体中。

基体组织为珠光体和铁素体，珠光体呈层片状分布，铁素体呈针状分布。

五、实验结论1. 灰铸铁的金相组织主要由石墨和基体组成，石墨呈片状，基体组织为珠光体和铁素体。

2. 球墨铸铁的金相组织主要由球状石墨和基体组成，石墨形态更加规则，有利于提高其力学性能。

3. 可锻铸铁的金相组织主要由石墨和基体组成，石墨呈团状，基体组织为珠光体和铁素体。

金相试样的制备及金相组织观察一、实验目的2.从不同方向观察不同细节部位的组织结构特征；3.观察不同材质在金相显微镜下的差异。

二、实验原理金相试样制备及组织观察是对材料内部微观组织结构的研究。

针对不同材料，制备方法也不同，但基本步骤相似。

主要步骤包括：1.切割：将待测材料切割成不同大小形状的块、片或棒状样品，以便于后续的纵、横面研磨和抛光。

2.粗磨：先用最大粒度的研磨纸在磨料板上磨平样品表面，以去除材料表面上的粗糙度。

3.细磨：再用粗度更小的研磨纸进行细磨，使样品表面更加平整光滑。

这样，材料内部的组织结构才能清晰地展现在显微镜下。

4.抛光：在细磨后，用抛光机将样品表面抛光，去除最后的研磨痕迹，并使表面更加光滑。

5.腐蚀：若试样处理后表面存在氧化层，则可以使用相应的腐蚀液进行去除以得到漂亮的图片。

6.显微观察：在显微镜下，通过变换倍数和调节成像参数，观察和记录试样不同部位的组织结构。

三、实验器材1.金相显微镜2.金相试样制备设备（磨料机、抛光机、腐蚀装置等）3.不同粒度的研磨纸和抛光液4.不同腐蚀液5.样品切割机（或金属锯）四、实验步骤2.粗磨和细磨：将样品放在磨料机上，进行粗磨和细磨，使其表面光滑平整。

4.腐蚀：将样品浸泡在腐蚀液中，去除表面氧化层。

5.洗净：用去离子水将样品洗净。

6.干燥：将样品用吸水纸擦干，然后放在干燥箱中干燥。

五、实验结果及分析1.对不同材质，在金相显微镜下观察到的组织结构差异明显，这是由于材料的不同组分和热处理状态等因素影响。

2.通过调节金相显微镜的倍数和成像参数，可以从不同角度观察不同部位的组织结构特征，得到更加详细的组织信息。

3.在纵横向观察组织结构时，由于材料的晶粒大小和方向不同，不同部位的组织结构存在差异，需要综合考虑各种因素，以准确地描述材料内部的微观组织结构。

4.通过金相试样制备和组织观察，可以研究材料的晶体结构、晶粒大小和分布、相变和组织缺陷等一系列微观组织特征，从而分析材料的性能和失效机制，对材料的研究和应用有重要意义。

铝合金金相组织的观察一、实验目的1.了解铸造、固溶处理、轧制及时效处理4种加工工艺对铝合金的组织特征的影响； ⒉分析不同材料加工工艺对铝合金力学性能的影响；3.深入了解材料四要素之间的内在联系及其在材料生产制造环节中的实际应用。

二、实验内容分别观察：（1）铸造，（2）固溶处理，（3）轧制，（4）时效处理后铝合金的金相组织；三、实验过程1. 样品制备每一位同学根据名单选取相应工艺的样品，根据《光学技术实验平台》中对于金相样品制备的学习，按照金相样品制备的一般要求进行制样。

样品涉及4种工艺，参看下表：磨光在M-2型预磨机上进行，依次使用200、400、600、800等四种牌号的水砂纸，然后进行抛光、腐蚀。

铝合金比较软，在样品制备过程中一定要控制好磨光的力度，以减少砂粒的嵌入，减轻样品表面内部损伤层的厚度。

同时，样品上应当保持一个方向的划痕。

在整个制备过程中，样品的倒角一定要始终保持，特别是抛光阶段。

为了保证样品在磨光过程中尽量不出现歪斜，请按照下面示意的实线磨削方向进行磨光操作，避免沿虚线示意的方向进行。

铸锭、固溶处理样品的磨光方向 轧制、轧制时效样品的磨光方向制样的要点：A 缩短在砂纸上停留的时间B 挡水盘距离盘面1cm，请节约用水C 样品抛光前必须在粗砂纸上修出倒角D 抛光膏的使用原则是微量、多次；注水少量、恰当E 抛光时，用力避免过大，应当适中，可以任意方向抛光腐蚀：腐蚀剂采用HF1.0%、HCl1.5%、HNO32.5%、水95%的混合试剂；腐蚀时间为5分钟左右。

为了保证腐蚀效果，样品避免放置在腐蚀液中长时间不动，应当每隔20~30秒钟移动、按动（在脱脂棉上），以保证金属面所接触腐蚀液的效力。

2. 组织观察5×50×一号样二号样三号样四号样四、实验分析1、观察各种工艺下的样品以及显微组织图片，分析各种工艺处理后，形成的显微组织的特点、原因。

答：（1）铸造组织：铸造金属在冷却时由于局部负温度梯度，导致过冷度不同，金属晶粒多呈树枝晶生长。

实验一金相显微镜的使用与金相组织的观察引言：金相显微镜是一种利用金相组织学原理观察金属材料组织结构的实验仪器。

通过观察金属材料的显微结构，可以了解材料的组成、性能以及制备工艺等，对于材料的研究和应用具有重要意义。

本实验将探究金相显微镜的使用方法，并观察几种典型金属材料的组织结构。

实验目的：1.掌握金相显微镜的基本结构和使用方法；2.了解金相显微镜观察金相组织的原理；3.观察几种典型金属材料的组织结构。

实验仪器和材料：1.金相显微镜；2.裂解剂（如酸性电解质溶液）；3.沉积剂（如铜）；4.研磨纸（不同粒度）；5.研磨液（如砂轮油、砂轮水）；6.特殊试剂（如酸性染色剂）；7.不同金属材料样品。

实验步骤：一、金相显微镜的使用方法1.将所需观察的样品装入铜盘中；2.用研磨纸将样品表面进行打磨，逐渐使用不同粒度的研磨纸进行打磨，直到样品表面平整；3.用研磨液将样品表面进行充分清洗；4.将铜盘放入裂解剂中，进行腐蚀处理，使样品表面显露出金属组织结构；5.将样品表面清洗干净后，取出并用酸性染色剂进行染色处理；6.将样品放置在金相显微镜的样品夹持器上。

1.通过显微镜目镜和物镜的调节，使样品像清晰可见；2.使用光源适当照明样品，调节显微镜的聚焦和倍率，观察样品的金相组织结构；3.观察样品不同区域的金相组织变化，记录下观察到的显微结构特征。

实验结果与讨论：在进行实验观察过程中，首先要正确使用金相显微镜，调节适当的照明和倍率以便观察到清晰的图像。

然后，通过观察样品的金相组织结构，可以分析和了解样品的材料成分、晶粒大小、晶界分布以及非金属夹杂物等信息。

对于不同的金属材料，其金相组织结构也会有所差异。

例如，对于钢材，我们可以观察到不同类型的晶粒和晶界，以及可能存在的碳化物。

对于铝合金，可以观察到铝基体中的各种相，如α-Al、Al₂CuMg等。

这些相的大小、形态和分布状况对材料的力学性能和耐腐蚀性能有重要影响。

在观察金相组织时，还可以利用特殊试剂进行染色处理，以突出显示出不同组织结构的特征。

一、实验目的1. 了解金相显微镜的构造、原理及使用方法；2. 掌握金相显微试样制备的基本操作方法；3. 认识金属材料在显微镜下的金相组织；4. 分析金相组织与材料性能之间的关系。

二、实验原理金相组织是指金属材料在显微镜下观察到的组织结构，主要包括晶粒、相、析出相等。

金相显微镜利用光学原理，通过物镜和目镜的放大，将金属材料的金相组织清晰地呈现在观察者眼前。

三、实验仪器与材料1. 仪器：金相显微镜、抛光机、砂轮机、脱脂棉、3~5硝酸酒精溶液、试样（成分：xxxxx）；2. 材料：各号金相砂纸、抛光布。

四、实验步骤1. 试样制备（1）将试样用砂轮机粗磨，去除表面氧化层；（2）用各号金相砂纸进行细磨，直至试样表面光滑；（3）将试样放入抛光机中，使用抛光布进行抛光，直至试样表面光亮；（4）将试样放入3~5硝酸酒精溶液中腐蚀，直至观察到所需组织；（5）用脱脂棉将试样擦拭干净。

2. 金相组织观察（1）将制备好的试样放置在金相显微镜的载物台上；（2）调整物镜和目镜，使金相组织清晰可见；（3）观察不同倍数下的金相组织，记录观察结果；（4）对观察到的金相组织进行分析，判断其成分、形态和性能。

五、实验结果与分析1. 观察到金属材料的金相组织主要包括晶粒、相、析出相等；2. 通过分析金相组织，发现晶粒的大小、形态、分布等因素对材料的性能有重要影响；3. 金属材料的组织结构与性能之间的关系如下：（1）晶粒尺寸：晶粒越小，材料的强度、硬度、韧性等性能越好；（2）晶粒形态：晶粒越接近等轴，材料的性能越好；（3）析出相：析出相的形态、大小、分布等因素对材料的性能有重要影响。

六、实验结论通过本次实验，我们掌握了金相显微镜的使用方法、金相显微试样制备的基本操作方法，并认识到了金属材料在显微镜下的金相组织。

同时，我们分析了金相组织与材料性能之间的关系，为今后研究金属材料性能提供了理论基础。

七、实验注意事项1. 在试样制备过程中，注意保护试样表面，避免划伤；2. 在观察金相组织时，注意调整物镜和目镜，使金相组织清晰可见；3. 观察过程中，注意记录观察结果，以便分析。

金相试样的制备及金相组织观察金相试样是金相学中的重要实验手段，用于观察金属材料的晶体结构、相组成和组织形态等信息。

下面我们将介绍金相试样的制备方法及金相组织观察过程。

一、金相试样的制备方法1.试样的切割：首先需要从金属材料中切割出代表性的试样。

切割试样时应注意保持试样尺寸的标准，确保试样的大小符合实验要求。

2.粗磨：经切割获得的试样通常都有较粗糙的表面。

因此需要进行粗磨，以便进一步处理。

粗磨可以使用粗磨纸或砂轮进行，以去除试样表面粗糙度和切割留下的锋利边缘。

3.嵌埋：经过粗磨后的试样需要进行嵌埋。

嵌埋是将试样固定在一个透明的树脂中，以便进行后续的研磨和观察。

常用的嵌埋材料有环氧树脂和酚醛树脂。

4.精磨：嵌埋好的试样需要进行精磨，使试样表面更加光滑细腻。

精磨可以使用细磨纸或细磨粉进行，常见的精磨粉有二氧化硅粉和氧化铝粉。

5.抛光：精磨后的试样表面通常仍然存在一些微小的研磨痕迹和表面附带物。

为了进一步减小试样表面的痕迹和提高试样表面的光洁度，可以进行抛光。

抛光可以使用砂轮、刚玉研磨粉或抛光膏进行。

6.腐蚀：一些试样需要进行腐蚀处理，以便观察金相组织。

腐蚀可以通过直接浸泡试样在腐蚀剂中，或者使用腐蚀电解槽进行。

7.清洗：试样制备完成后，需用酒精/丙酮和超声清洗剂进行清洗，以彻底清除试样表面的污染物和残留物。

最后使用纯酒精对试样进行干燥。

二、金相组织观察过程1.试样装入金相显微镜：制备好的金相试样需要装入金相显微镜进行观察。

可以将试样固定在显微镜的试样夹上，并通过显微镜的调节装置使试样位于镜头的焦点上。

2.调焦：通过调节显微镜的焦距，使试样清晰可见。

根据试样的形状和纵深，需要调整显微镜的焦距，以确保试样表面和内部的细节都能清晰显示。

3.选择放大倍率：根据所需观察的试样细节，选择合适的放大倍率进行观察。

通常金相显微镜的放大倍率范围从10倍至1000倍不等。

4.观察金相组织：通过显微镜观察试样中的金相组织。

实验三金相试样的制备与钢的金相组织观察一、实验目的1.了解金相试样的制备方法2.学习利用金相显微镜对钢样进行显微组织分析二、实验概述利用肉眼或放大镜观察分析金属材料的组织和缺陷的方法称为宏观分析。

为了研究金属材料的细微组织和缺陷，可采用显微分析。

显微分析是利用放大倍数较高的金相显微镜观察分析金属材料的细微组织和缺陷的方法。

一般金相显微镜的放大倍数是10～2000倍，金属颗粒的平均直径在0.1～0.001mm范围内，正是借助于金相显微镜可看其轮廓的范围。

故显微分析是目前生产检验与科学研究的主要方法之一。

为了能观察到真实、清晰的显微组织，首先要了解金相显微镜的构造与使用，并制备好金相试样。

（一）金相试样的制备金相试样的制备包括取样、镶嵌、磨制、抛光、浸蚀等5个步骤。

制备好的试样应能观察到真实组织、无磨痕、麻点与水迹，并使金属组织中的夹物、石墨等不脱落。

否则将会严重影响显微分析的正确性。

1、取样选择合适的、有代表性的试样是进行金相显微分析的极其重要的一步，包括选择取样部位、检验面及确定截取方法、试样尺寸等。

（1）取样部位及检验面的选择取样的部位和检验面的选择，应根据检验目的选取有代表性的部位。

例如：分析金属的缺陷和破损原因时，应在发生缺陷和破损部位取样，同时也应在完好的部位取样，以便对比；检测脱碳层、化学热处理的渗层、淬火层、晶粒度等，应取横向截面；研究带状组织及冷塑性变形工件的组织和夹杂物的变形情况时，则应截取纵向截面。

（2）试样的截取方法试样的截取方法可根据金属材料的性能不同而异。

对于软材料，可以用锯、车、刨等方法；对于硬材料，可以用砂轮切片机切割或电火花切割等方法；对于硬而脆的材料，如白口铸铁，可以用锤击方法；在大工件上取样，可用氧气切割等方法。

在用砂轮切割或电火花切割时，应采取冷却措施，以减少由于受热而引起的试样组织变化。

试样上由于截取而引起的变形层或烧损层必须在后续工序中去掉。

（3）试样尺寸和形状金相试样的大小和形状以便于握持、易于磨制为准，通常采用直径ф12mm、高12mm的圆柱体或边长12mm的立方体。

实验四焊接接头金相组织观察一、实验目的1. 观察与分析焊缝的各种典型结晶形态；2. 掌握碳钢焊接接头各区域的组织变化。

二、实验设备及材料1. 粗细金相砂纸；2. 平板玻璃；3. 吹风机；4. 4%硝酸酒精溶液、脱脂棉；5. 金相显微镜；6. 碳钢焊接接头试块；7. 典型金相照片。

三、实验原理焊接接头由焊缝、熔合区和热影响区组成。

熔化焊是利用能量高度集中的热源，将被焊金属和填充材料快速熔化，然后冷却结晶而形成牢固接头。

在该过程中，焊接接头各部分经受了不同的热循环，因而获得的组织不同，从而直接导致机械性能的变化。

因此，了解焊接接头组织变化的规律，对于控制焊接质量有重要的意义。

1. 焊缝凝固时的结晶形态(1) 焊缝的交互结晶焊后联接处的母材和焊缝金属具有交互结晶的特征，图1所示为母材和焊缝金属交互结晶示意图。

由图可见，焊缝由熔池金属结晶凝固形成的，由于熔池金属冷却速度快且在运动状态下结晶，因此形成的组织为非平衡组织。

焊接熔池金属开始凝固时，多数情况下晶粒从熔合区半熔化的晶粒上以柱状晶形态联生长大，长大的主方向与最大散热方向一致。

图1焊缝金属的交互结晶示意图(2) 焊缝的结晶形态根据成分过冷的结晶理论，合金的结晶形态与溶质的浓度C0、结晶速度(或晶粒长大速度)R和温度梯度G有关。

C0、R和G对结晶形态的影响如图2所示。

由图可见，①当R和G不变时，随着C0增大，成分过冷程度增加，结晶形态将由平面晶转变为胞状晶、胞状树枝晶、树枝状晶、等轴晶；②当C0一定时，R越快，成分过冷程度越大，结晶形态逐渐由平面晶转变为胞状晶、树枝状晶及等轴晶；③当C0和R一定时，随着G增大，成分过冷程度减小，结晶形态将由等轴晶转变为树枝晶，最后为平面晶。

由于熔池各部位成分过冷不同，凝固结晶形态也有所不同。

在焊接熔池的熔化边界上，G较大，R很小，因此该处的成分过冷程度最图2 C0、R和G对结晶形态的影响小。

从熔化的边界处到焊接缝中心G逐渐变小，R却逐渐增大，且在焊缝中心处，G最小，R最大，故该处成分过冷程度最大。

一、实验目的1. 了解铸铁的基本组成和分类。

2. 掌握铸铁金相组织观察的基本方法。

3. 通过金相显微镜观察，分析灰铸铁、球墨铸铁和可锻铸铁的金相组织特点。

4. 学习如何根据金相组织判断铸铁的性能。

二、实验原理铸铁是一种以铁为主要成分，含有一定量碳、硅、锰、硫、磷等元素的合金。

铸铁按石墨形态分为灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁等。

铸铁的金相组织主要由石墨和金属基体组成，金属基体可以是铁素体、珠光体或奥氏体等。

三、实验仪器与材料1. 仪器：金相显微镜、显微镜载物台、金相试样台、抛光机、砂纸、腐蚀剂等。

2. 材料：灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁金相试样。

四、实验步骤1. 试样制备：将铸铁试样加工成一定厚度和尺寸，然后用砂纸进行粗磨、细磨和精磨，直至表面光滑。

接着用抛光机进行抛光，使试样表面达到镜面效果。

2. 腐蚀：将抛光后的试样放入腐蚀剂中，根据铸铁种类选择合适的腐蚀时间，使石墨和金属基体在腐蚀过程中呈现不同的形态。

3. 观察：将腐蚀后的试样放入金相显微镜载物台，用显微镜观察石墨和金属基体的形态、分布、大小等特征。

4. 分析：根据金相组织的特点，判断铸铁的种类、性能和缺陷。

五、实验结果与分析1. 灰铸铁：灰铸铁的金相组织主要由石墨和金属基体组成。

石墨呈片状，分布不均匀，大小不一。

金属基体为珠光体，分布较均匀。

灰铸铁具有良好的铸造性能和一定的机械性能。

2. 球墨铸铁：球墨铸铁的金相组织主要由球状石墨和金属基体组成。

球状石墨呈球形，分布均匀，大小一致。

金属基体为珠光体，分布较均匀。

球墨铸铁具有较高的强度、塑性和韧性，广泛应用于汽车、机床、矿山等领域。

3. 可锻铸铁：可锻铸铁的金相组织主要由石墨和金属基体组成。

石墨呈团絮状，分布均匀，大小一致。

金属基体为铁素体，分布较均匀。

可锻铸铁具有较高的塑性和韧性，适用于制造要求较高塑性和韧性的零件。

六、实验总结通过本次实验，我们掌握了铸铁金相组织观察的基本方法，了解了灰铸铁、球墨铸铁和可锻铸铁的金相组织特点。

不锈钢316L金相组织观察1. 概述不锈钢316L是一种广泛应用于化工、医药、食品等行业的奥氏体系不锈钢，具有优良的耐腐蚀性能和机械性能。

为了更好地了解其性能，本实验对其金相组织进行了观察。

2. 实验材料与方法2.1 实验材料本实验所采用的不锈钢316L试样为热轧态，尺寸为20mm×20mm×10mm。

2.2 实验方法金相组织观察前，首先对试样进行研磨和抛光，以去除表面氧化层和污物。

然后，采用4%的硝酸酒精溶液进行腐蚀，使奥氏体不锈钢中的铬、镍元素溶解，从而显现出铁素体相。

最后，使用光学显微镜观察金相组织。

3. 实验结果与分析3.1 金相组织观察观察不锈钢316L的金相组织，可以发现以下特点：1) 铁素体相：在金相组织中占主导地位，呈现出灰白色的条状或块状。

2) 奥氏体相：分布于铁素体相之间，呈现出暗黑色的针状或条状。

3) 孪晶：部分铁素体相中含有孪晶结构，呈现出亮白色的菱形或长方形。

4) 碳化物：分布在铁素体相和奥氏体相中，呈现为黑色点状或短线状。

3.2 性能分析1) 耐腐蚀性能：316L不锈钢中的钼元素含量较高，可以有效提高其在氯化物介质中的耐腐蚀性能。

此外，金相组织中的铁素体相有利于降低晶间腐蚀倾向。

2) 机械性能：金相组织中的奥氏体相和孪晶结构有助于提高不锈钢的强度和韧性。

4. 结论通过对不锈钢316L金相组织的观察，可以得出以下结论：1) 不锈钢316L的金相组织主要由铁素体相、奥氏体相和孪晶组成，伴有碳化物分布。

2) 铁素体相和奥氏体相的分布对不锈钢的耐腐蚀性能和机械性能有重要影响。

3) 316L不锈钢具有优良的耐腐蚀性能和机械性能，适用于化工、医药、食品等行业。

5. 参考文献[1] 张伯驹，金属材料的金相组织与性能[M]，北京：机械工业出版社，1986.[2] 李树杰，不锈钢金相组织与腐蚀性能研究[J]，材料科学与工艺，2008，(02)：120-123.[3] 王红艳，不锈钢316L耐腐蚀性能研究[J]，腐蚀与防护，2011，(05)：41-44.。

一、实验目的1. 熟悉金相试样的制备过程，了解显微镜和其他金相试样加工设备的使用。

2. 观察金属材料的金相组织，了解其微观结构，掌握金属材料的性能与组织之间的关系。

3. 培养实验操作技能，提高分析问题的能力。

二、实验原理金相实验是通过观察金属材料的金相组织，了解其微观结构，从而分析其性能与组织之间的关系。

金相组织是指金属在显微镜下观察到的各种组织形态，如晶粒、相、析出相等。

金属材料的性能与其组织密切相关，通过观察金相组织，可以了解材料的性能。

三、实验材料及设备1. 实验材料：不锈钢、纯铁、铜、铝合金等。

2. 实验设备：金相显微镜、抛光机、砂轮机、砂纸、脱脂棉、3~5硝酸酒精溶液等。

四、实验步骤1. 试样制备（1）取样：从金属材料或零件上截取试样，尺寸约为10mm×10mm×5mm。

（2）粗磨：使用砂轮机对试样进行粗磨，去除表面氧化层和缺陷。

（3）细磨：使用不同型号的砂纸对试样进行细磨，直至表面光滑。

（4）抛光：使用抛光机对试样进行抛光，使表面达到镜面效果。

（5）浸蚀：将试样放入3~5硝酸酒精溶液中，进行浸蚀，观察组织形态。

2. 金相观察（1）将制备好的试样放入金相显微镜的载物台上，调整焦距，观察金相组织。

（2）记录观察到的金相组织，分析其形态、大小、分布等特征。

（3）分析金属材料的性能与组织之间的关系。

五、实验结果与分析1. 不锈钢金相组织观察结果：不锈钢的金相组织主要由奥氏体、马氏体和铁素体组成。

奥氏体组织具有较好的韧性和塑性，马氏体组织具有较高的强度和硬度，铁素体组织具有良好的耐腐蚀性。

2. 纯铁金相组织观察结果：纯铁的金相组织主要由铁素体和珠光体组成。

铁素体组织具有良好的耐腐蚀性，珠光体组织具有较高的强度和硬度。

3. 铜金相组织观察结果：铜的金相组织主要由单相固溶体和析出相组成。

单相固溶体具有良好的耐腐蚀性和导电性，析出相可以提高铜的强度和硬度。

4. 铝合金金相组织观察结果：铝合金的金相组织主要由固溶体和析出相组成。

金相组织观察实验报告doc
金相组织观察实验报告
篇一：金相实验报告
南京信息工程大学
材料物理专业实验训练报告
实验名称金相试验
实验日期 XX 年12 月 17 日得分：
地点：年级班
姓名学号指导教师
同组人姓名
目录
实验目的……………………………………………............... .......................................
实验仪器………………………………………………………………………………..
实验原理………………………………………………………………………………..
实验步骤………………………………………………………………………………..
实验数据表格及数据处理……………………………………………………………..
实验结果及讨论………………………………………………………………………..
附：实验原始数据处理………………………………………………………………..
注意事项
1、禁止随意动设备、仪器、药品及实践场所物品，实
践活动在指导教师指导下
完成。

2、安全操作，严格注意电、火、水、试剂等具有伤
害性带来的危险，不得违章进行任何活动。

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，并在显微镜下观察铝合金的金相组织，使学生掌握金相试样制备的方法，认识铝合金的金相组织和
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。