金相基础知识普及.

金相试验基础知识一刀云：骚年，我看你骨骼清奇，天赋异秉，将来在金相的道路上必成大器。

我先给你一本小小的秘籍等你踏上金相之路我们再来讨论怎样拯救世界。

你看如何啊？第一节：光学金相显微镜的结构和使用首先介绍一下我们使用的工具的构造，相信很多使用者用了好多年也没有办法具体叫出某个部件的名称。

一刀这次扫盲一下，高手们别笑话我啊，有说错的地方敬请斧正。

金相显微镜的种类、型号很多，可分为：台式、立式、卧式......此外还有紫外、红外、高温、低温、偏光、相衬、干涉等各种特殊用途的金相显微镜。

任何一种金相显微镜均主要由光学系统、照明系统、机械系统、附件装置(包括摄影或其它装置)组成。

这里我推荐一下金相显微镜领域的神器“蔡司”，业界第一不是吹出来的，一直被模仿从未被超越（借用了李涛足道的广告词了，我自己先无耻一下）光学系统等等杂七杂八的就不讲了，没人爱听，接下来使用过程中捞点干的说。

关于维护：（谁不说也罢，懒得打字了，坛子里有相关的帖子）说一下制样吧。

试样制备工作包括许多技巧，需要有长期的实践经验才能较好地掌握；同时它也比较费时和单调，往往使人感到厌烦。

由于研究材料各异，金相显微制样的方法是多种多样，其程序通常可分为取样、镶样、磨光、机械抛光(或电解概抛光、化学抛光)、腐蚀等几个主要工序，无论哪一个工序操作不当，都会影响最终效果。

因此，不应忽视任何一个环节。

不适当的操作可能形成“伪组织”导致错误的分析。

为能清楚的显示出组织细节，在制样过程中不使试样表层发生任何组织变化，曳尾、划痕、麻点等，有时尚需保护好试样的边缘。

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。

取样部位及检验面的选择取决于被分析材料或零件的特点、加工工艺过程及热处理过程，应选择有代表性的部位。

生产中常规检验所用试样的取样部位、形状、尺寸都有明确的规定(详见有关行业和国家颁布标准)。

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。

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之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．（一）光学金相显微镜的一些基础知识概述一．金相显微镜的构造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连，能更方便、更快捷地进行金相分析研究工作。

1．光学系统：其主要构件是物镜和目镜，它们主要起放大作用。

并获得清晰的图象。

物镜的优劣直接影响成象的质量。

而目镜是将物镜放大的象再次放大。

2．照明系统：主要包括光源和照明器以及其它主要附件（1）光源的种类：包括白炽灯（钨丝灯）、卤钨灯、碳弧灯、氙灯和水银灯等。

常用的是白炽灯和氙灯，一般白炽灯适应于作为中、小型显微镜上的光源使用，电压为6—12伏，功率15—30瓦。

而氙灯通过瞬间脉冲高压点燃，一般正常工作电压为18伏，功率为150瓦，适用于特殊功能的观察和摄影之用。

一般大型金相显微镜常同时配有两种照明光源，以适应普通观察和特殊情况的观察与摄影之用。

（2）光源的照明方式：主要有临界照明和科勒照明。

散光照明和平行光照明适应于特殊情况使用。

1）临界照明：光源的象聚焦在样品表面上，虽然可得到很高的亮度，但对光源本身亮度的均匀性要求很高。

目前很少使用。

2）科勒照明：特点是光源的一次象聚焦在孔径光栏上，视场光栏和光源一次象同时聚焦在样品表面上，提供了一个很均匀的照明场，目前广泛使用。

3）散光照明：特点是照明效率低，只适应投射型钨丝灯照明。

4）平行光：照明的效果较差，主要用于暗场照明，适应于各类光源。

金相检验基础知识培训金相检验是一种常用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，来了解其内部结构和性能。

它在工业生产和科学研究领域中起着重要的作用。

本篇文章将介绍金相检验的基础知识，包括金相检验的定义、检验方法与步骤、常用的显微镜及其使用方法、样品的制备以及金相检验的应用。

一、金相检验的定义金相检验是指对金属材料的显微组织进行观察和分析的一种方法。

通过利用显微镜对金属材料进行放大观察，可以获得关于金属内部结构、晶粒大小、晶粒形貌、相组成等方面的信息。

金相检验可以帮助我们了解金属材料的性能、品质以及工艺加工过程中的变化。

二、金相检验的方法与步骤1. 金相材料制备：首先需要将待检验的金属材料制备成试样。

通常采用切割、研磨、抛光等方法，使材料表面平整、光亮，方便显微观察。

2. 试样腐蚀：经过制备后的金属材料试样需要进行腐蚀处理。

常用的腐蚀试剂有酸性溶液、碱性溶液和复合试剂等，在试样表面加以处理，以便于显微观察。

3. 显微观察：将腐蚀处理后的金属材料试样放置在显微镜下进行观察。

根据实际需要，可以选择不同倍率的显微镜进行观察。

观察过程中需要调节焦距、光照等参数，以获取清晰的显微图像。

4. 显微图像分析：对所观察到的显微图像进行分析。

可以测量晶粒尺寸、晶界类型、颗粒形貌等参数，还可以通过显微图像的比对，判断材料是否存在缺陷、变形、相分离等问题。

三、常用的显微镜及其使用方法常用的显微镜包括光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜。

光学显微镜主要用于金相检验中的观察和分析，而电子显微镜则可以提供更高的分辨率和更详细的信息。

在使用显微镜时，需要注意以下几点：1. 校准显微镜：使用前需要校准显微镜，确保观察结果的准确性。

2. 调节焦距：调节显微镜的焦距，使试样的显微图像清晰可见。

3. 光源调节：根据观察需求，调节显微镜的光源，以获得适当的亮度和对比度。

4. 观察角度：通过调整试样和显微镜的相对位置，选择最佳的观察角度。

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) 。

金相基础知识金相基础概述金属和合金的性能取决于它的成分和组织结构。

金属和合金的组织通常是指它由哪些相所组成以及它们之间的相互配置(包括形状、数量，大小及分布)。

“相’，是指体系中成分和性能均匀一致的部分。

相与相之间有明显的分界。

金属和合金的组织与其成分、工艺过程以及所处的状态有关。

金相分析主要就是观察、鉴别和分析金属、合金内部的组织结构，研究成分、组织与性能之间的关系。

一、钢铁的基本组织形态铁碳合金——钢和铁是工业中应用最广泛的金属材料。

它主要是由铁和碳所组成的合金(其中也含有少量的硅、锰、硫和磷)。

通常在分析和研究问题时，总是把钢和铁看作是由铁和碳所组成的二元合金。

图1是铁碳合金相图。

它是研究钢铁组织和性能的基础，对于合金的加工工艺也具有指导意义。

碳在钢中以三种形式存在：(1)与铁形成铁基的间隙固溶体；(2)与铁形成化合物Fe 3 C；(3)在一定条件下形成游离态石墨。

铁碳合金相图中有四种合金相：(1)液体；(2)奥氏体；(3)铁素体；(4)渗碳体。

根据铁碳相图中的特性线和特性点，可简便地进行相图分析。

铁碳合金通常可按含碳量和室温平衡组织分为三大类：工业纯铁、钢和生铁(表1)。

C系）图1、铁碳合金相图（Fe－Fe3钢的典型金相显微组织钢的显微检验也常称为金相检验，它是应用金相显微镜研究钢的化学成分与显微组织的关系、钢的冶炼轧制、热处理等工艺过程对显微组织的影响以及钢材显微组织与物理性能内在联系的一种被广泛应用的试验研究方法。

常用碳素钢及合金钢中的铁素体、珠光体、渗碳体、奥氏体、魏氏组织及淬火状态下的马氏体、贝氏体，回火状态下的回火马氏体、屈氏体、索氏体等组织物形态的识别。

一、铁素体Feyyiteα铁或纯铁在金相学上称为铁素体，是碳和合金元素溶解在a—Fe中形成的固溶体。

碳素钢的含碳量在0.025~2.0％，铁素体的碳含合金成分量相当少，（常温0.08％）铁索体它是钢铁材料最基本的组织之一。

金相显微镜下观察，铁索体呈白色多种形态。

金相基础，带您辨识各种体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。

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。

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。

若是高碳高合金钢，看不清针状羽毛；中碳中合金钢，针状羽毛较清楚；低碳低合金钢，羽毛很清楚，针粗。