材料课件实验一光学金相组织观察方法

一．金相组织的观察
实验目的：
1. 熟悉金相显微镜的原理、结构及使用
2. 会使用金相显微镜观察金相组织
实验内容：
1 操作金相显微镜
2 观察工业纯铁的金相组织
3 画组织示意图
实验结果：
1.显微镜科勒照明原理图
2.用平面玻璃作垂直照明器的光路图
显微镜操作规范
不能随便移动显微镜的位置；
保持显微镜的干燥、清洁，避免灰尘、水及化学试剂的玷污；调焦时注意不要使物镜碰到试样，以免划伤物镜；
调焦时先粗后细；
高倍物镜时，不用粗动调焦手轮调节焦距，以免移动距离过大，损伤物镜和玻片；
4.课堂画图并描述组织特征
二．定量金相分析
实验目的：
1.熟悉定量金相方法(比较法、截线法、截面法等）
2.用定量金相方法测量晶粒度和第二相尺寸及含量
实验内容：
1.晶粒度的测定（工业纯铁）
2.第二相尺寸、含量的测定（45#钢760°C淬火)
实验结果：
思考题：
1.什么是材料的晶粒度？测量方法有哪些？
答：反反映材料中晶粒大小的物理量，可通过和标准晶粒度评级图比较或者计算单位长度所
穿过的平均晶粒个数，计算出晶粒的平均截距后和表比对得出。

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。

光学金相显微技术光学金相显微技术是一种常用于材料科学领域的显微镜技术，它通过利用光学原理来观察和分析材料的微观结构和组织。

这种技术在材料研究和工业生产中起着重要的作用，可以帮助科学家和工程师了解材料的性质和性能，并指导材料的设计和加工过程。

光学金相显微技术的原理是利用光的折射、反射和透射等特性来观察和分析材料的微观结构。

在显微镜中，通过透射光照射到待观察的材料表面，光线经过材料的折射、反射和散射后进入显微镜的物镜，形成放大的像。

通过调节显微镜的焦距和放大倍数，可以观察到材料的微观结构和组织。

在光学金相显微技术中，常用的观察方法包括亮场显微镜和暗场显微镜。

亮场显微镜是最常见的一种显微镜，它通过透射光观察材料的表面和内部结构。

暗场显微镜则是一种特殊的显微镜，通过在物镜中引入偏光片和散光板，使光线在材料内部发生散射，从而观察到材料的细微结构和缺陷。

光学金相显微技术在材料科学中有着广泛的应用。

首先，它可以帮助科学家和工程师了解材料的晶体结构、晶粒大小和形态以及相互关系。

这对于了解材料的力学性能、热学性能和导电性能等至关重要。

其次，光学金相显微技术还可以用于分析材料的组织和相变过程，通过观察材料的相变过程和组织演变，可以揭示材料的相变机制和相变规律。

此外，光学金相显微技术还可以用于检测材料的缺陷和损伤，如晶界、裂纹、夹杂物等，从而评估材料的质量和可靠性。

光学金相显微技术的发展离不开现代光学技术的进步。

随着光学材料的发展和光学设备的改进，现代光学金相显微技术可以实现更高的分辨率和更大的深度。

同时，随着数字图像处理技术的发展，可以对显微图像进行数字化处理和分析，进一步提高材料分析的精度和效率。

总的来说，光学金相显微技术是一种重要的材料分析和研究工具，它可以帮助科学家和工程师了解材料的微观结构和组织，揭示材料的性质和性能，指导材料的设计和加工过程。

随着光学技术的不断发展和进步，相信光学金相显微技术在材料科学领域的应用将会越来越广泛，并为材料研究和工业生产带来更大的发展机遇。

实验一金相显微镜的使用与金相组织的观察一、实验目的1(了解金相显微镜的构造，各个主要部件的效用。

2(掌握正确使用显微镜的操作及维护方法。

3(观察几种式样的金相组织二、实验概述(一)金相显微镜的知识及正确使用1(显微镜放大原理:利用透镜将物体的像放大，单个透镜的放大倍数是有限的(一般在20倍以下)，因此要考虑用另一透镜组将第一次放大的像再行放大，以得到更高更清晰放大倍数的像，显微镜就是根据这一需求设计的。

显微镜中装有两组放大透镜，靠近物体的一组为物镜，靠近眼睛的一组透镜称为目镜，但实际上显微镜采用的物镜和目镜都是由复杂的透镜组组成。

图1-1为显微镜成像原理图。

图1-1显微镜成像原理图若将试样AB 置于物镜之前距其一倍焦距(F)略远一些的位置，由物体反射1 的光线通过物镜折射后得到一个倒立的放大的实像A′B′，在目镜上观察时，经物镜放大的倒立实像A′B′落在目镜焦距F内 ( 在设计时安排好使目镜的焦点位置2在 F以内) ，目镜又将A′B′再次放大，人眼在(250mm)的明视距离处，看到2一个经两次放大的倒立的虚像A″B″ 就是我们在显微镜下的物象。

总的放大倍数为物镜的放大倍数与目镜放大倍数的乘积，M=M×M 总物目普通光学金相显微镜主要由三大系统构成:既光学系统，照明系统和机械系统。

下面简单分述其主要构件的功能与特性。

光学系统:主要包括物镜和目镜，物镜是显微镜最重要的部件，成像质量在很大程度上取决于物镜的质量，它的性能包括数值孔径和分辨率，有效放大倍数及像差校正程度。

A:数值孔径:物镜的数值孔径(N.A)表示物镜的收集光线的能力，增强物镜的聚光能力可使成像的质量提高，它的大小通常以进入物镜的光线锥所张开的角度，既孔径角的大小，公式表示为:N.A=n.sinθ式中n—物镜与观察物之间介质的折射率θ—为物镜的孔径半角因此提高数值孔径有两个途径:a(增大透镜的直径或减小物镜的焦距。

实际上sinθ的最大值只能0.9左右，此方法会导致像差增大和制造困难。