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。