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一、实验目的1. 了解金相显微镜的基本原理和构造。
2. 掌握金相试样的制备过程。
3. 学习金相显微组织的观察方法。
4. 通过实验，提高对金属材料显微组织的认识，为后续材料科学研究和工程应用打下基础。
二、实验原理金相分析是一种利用光学显微镜观察金属材料显微组织的方法。
通过观察金属材料的显微组织，可以了解其成分、结构、性能等方面的信息。
金相显微镜的基本原理是利用光学透镜将物体放大，使其细节清晰可见。
三、实验仪器与材料1. 仪器：金相显微镜、抛光机、砂轮机、显微镜载物台、显微镜切片机、显微镜镜头、显微镜光源等。
2. 材料：金属试样、金相砂纸、抛光布、脱脂棉、3~5硝酸酒精溶液等。
四、实验步骤1. 金属试样制备（1）将金属试样切割成合适尺寸，并进行粗磨、精磨、抛光等处理。
（2）将磨光后的试样放入显微镜切片机，进行切片处理。
（3）将切片放入脱脂棉中，用3~5硝酸酒精溶液清洗，去除油污。
2. 金相试样制备（1）将清洗干净的切片放入显微镜载物台上，调整切片位置。
（2）用显微镜镜头观察切片，选择合适的部位进行磨光。
（3）用金相砂纸对切片进行粗磨、精磨，直至切片表面平滑。
（4）将磨光后的切片放入抛光机中，用抛光布进行抛光处理。
3. 金相显微组织观察（1）将抛光后的切片放入金相显微镜中，调整光源和焦距。
（2）观察切片的显微组织，记录其形态、分布、尺寸等信息。
（3）分析切片的显微组织，了解其成分、结构、性能等方面的信息。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过金相显微镜观察，发现金属试样具有以下显微组织：（1）晶粒组织：金属试样晶粒大小不一，分布不均。
（2）析出相：金属试样中存在析出相，形态各异。
（3）夹杂：金属试样中存在夹杂，分布不均。
2. 实验分析根据实验结果，对金属试样的显微组织进行分析：（1）晶粒组织：晶粒大小和分布对金属材料的力学性能有重要影响。
晶粒细化可以提高材料的强度和韧性。
（2）析出相：析出相的形态、分布和数量对金属材料的性能有显著影响。
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。
机械工程材料实验指导书西安交通大学材料科学与工程学院《机械工程材料》课程组顾美转编目录金相显微分析基础知识（一）光学金相显微镜的一些基础知识概述 2—12（二）金相样品的制备方法概述 13—19实验一金相显微镜的使用与金相样品的制备 20—28实验二碳钢和铸铁的平衡组织和非平衡组织的观察与分析 29—392004．1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。
材料科学基础实验报告专业：班级：姓名：学号：日期：成绩：实验一、金相显微镜的使用一、试验目的二、金相显微镜的结构请写出图中各数字代表的金相显微镜上的零部件实验二金相试样的制备及金相组织观察一、试验目的二、实验仪器设备三、金相试样制备的过程四、实验原理五、实验结果在下图中画出你所观察到的金相组织1、45号钢2、铸铁五、实验后的收获（a ）20钢（100 ×） (b) 45钢（100× ） 浸蚀剂：4%硝酸酒精溶液 浸蚀剂：4%硝酸酒精溶液图5 灰铸铁显微组织 （400×） 图6可锻铸铁显微组织（200×） 浸蚀剂：4%硝酸酒精 浸蚀剂：4%硝酸酒精图7球墨铸铁显微组织（400×） 浸蚀剂：4%硝酸酒精实验一金相显微镜的使用及金相试样的制及观察一、试验目的1了解金相显微镜的光学原理和构造2初步掌握金相显微镜的使用方法3掌握金相试样的制备方法4观察金相，绘制金相图二、实验原理1、金相显微镜的光学原理和构造金相显微镜是利用光线反射将不透明的物件放大后金相观察的，它是进行金属显微分析的主要工具。
将专门制备的金相试样放在金相显微镜下进行放大和观察，可以研究金相组织与其成分和性能之间的关系，确定各种金属经不同加工及热处理后的显微组织；鉴别金属材料质量的优劣，如各种非金属夹杂物在组织中的数量及分布情况，以及金属晶粒度的大小等。
因此，利用金相显微镜来观察金属的内部组织与缺陷是金属材料研究的一种基本实验技术。
目前普通光学金相显微镜最高有效放大倍数为1600～2000倍。
图1金相显傲镜的光学放大原理示意图当被观察物体AB置于物镜前焦点略远远处时，物体的反射光线穿过物镜经折射后，得到一个放大的倒立实象A′B′(称为中间象)。
若A′B′处于目镜焦距之内，则通过目镜观察到的物象是经目镜再次放大了的虚象A″B″。
在显微镜设计上，虚象AB正好落在距人眼250mm处，这时观察到的物体影象最清晰。
实验一金相显微观察一、实验目的1、了解金相显微镜的结构原理、熟悉各种零件的性能和作用。
2、掌握显微镜分辨率的概念及其影响因素。
3、学会正确操作上海4XB型金相显微镜。
4、学会用金相显微镜观察金相显微组织和腐蚀位错蚀坑形状；二、实验仪器4XB型双目倒置金相显微镜、金相样品三、实验原理随着探索自然与改造自然的科学事业的发展，人们迫切希望得到观察微观世界的工具。
显微镜的发明，将视觉延伸到肉眼无法看到的微观组织中去，因此显微镜日益成为各个领域的科学工作者不可缺少的工具之一。
金相显微分析是研究工程材料内部组织结构最基本、最重要、应用最广泛的研究方法之一。
显微分析可以研究金属组织与其化学成分的关系；确定各种金属经不同的加工与热处理后的显微组织；鉴别金属材料质量的优劣。
1. 金相显微镜的光学原理金相显微镜是由两个透镜组成，对着金相试样的透镜称为物镜，对着眼睛的透镜称为目镜。
借助于物镜与目镜的两次放大，就能使物体放大到很高倍数。
其光学原理如图1所示。
当所观察的物体AB置于物镜前焦点F1外少许时，物体的反射光线穿过物镜经折射后，就得到一个放大了的倒立实像AˊBˊ，若AˊBˊ处于目镜的前焦距以内，在经过目镜放大后，人眼在目镜上观察时，在250mm 明视距离处（正常人眼看物体时，最适宜的距离大约在250mm左右，这时人眼可以很好的区分物体的细微部分而不易疲劳，这个距离被称为“明视距离”），看到一个经再次放大的倒立虚像AˊBˊ。
所以，观察到的像是经物镜和目镜两次放大的结果。
由图1可以看出，物镜对物体起着放大作用，而目镜则是放大由物镜所得到的物像。
金相显微镜的优劣，主要取决于以下几点：①显微镜的放大倍数由下式来确定：M=M物·M目=L/f物·D/f目⑴式中：M—显微镜的放大倍数；M物——物镜的放大倍数；M目——目镜的放大倍数；f物——物镜焦距；f目——目镜焦距；L—显微镜的镜筒长度（即目镜与物镜的距离）；D—明视距离（250mm）。
《金相分析基础》指导书材料系热加工教研室实验一金相试样的制备一．实验目的1.初步掌握制备金相试样的常规方法及要点。
2.初步掌握金相试样的制备技术，提高动手能力二．实验内容正确地检验和分析金属的显微组织必须具备优良的金相试样。
金相试样的制备分取样、磨制、抛光、组织显示（浸蚀）等几个步骤。
1.取样：取样应根据被检零件的检验目的，选择有代表性的部位。
同时还须考虑切取方法、检验面的选择及样品是否需要装夹或镶嵌。
切取试样时应防止样品过热和变形。
金相样品的尺寸一般以12×10mm为宜。
2.对于细小或形状特殊的试样，如线材、细小管材、薄板、锤击碎块等。
在磨光时不易握持，用镶嵌方法镶成标准大小的试块，常用的镶嵌法有相机械夹持法和有机材料镶嵌法等。
3.磨制：分粗磨和细磨两步。
粗磨是将切割后的试样在砂轮上磨平，对不作表层检验或测量的试样磨平后应倒角。
细磨是消除粗磨时产生的磨痕，为试样磨面的抛光做好准备。
细磨一般在从粗到细不同粒度的一系列砂纸上进行。
4.抛光：目的为去除金相磨面上因细磨而留下的磨痕，使之成为光滑、无痕的镜面。
金相试样的抛光可分为机械抛光、电解抛光、化学抛光三类。
机械抛光简便易行，应用较广。
5.组织显示：由于金属中合金成分和组织的不同，造成腐蚀能力的差异，腐蚀后使个组织间、晶界和晶内产生一定的衬度，金属组织得以显示。
常用的金相组织显示方法有：（1）化学浸蚀法；（2）电解浸蚀法；（3）金相组织特殊显示法。
其中化学显示法最为常用。
三．实验设备及材料设备：切割机、砂轮机、金相砂纸一套，玻璃板一块、金相试样抛光机、腐蚀用的试剂、抛光悬浮液、酒精、脱脂棉、夹子、吹风机。
材料：不同热处理后的45钢、20钢、T8钢、T12钢之中的任意两块。
四．实验步骤1.教师讲解试样制备的一般过程，并作教学演示。
、2.先取样（切割），在进行粗磨，然后把试样分别进行退火、淬火、回火等热处理。
待试样冷却准备磨制。
3.每位同学领取已预先经砂轮平整的金相样品一只，依次在砂纸上磨制。
实验一 金相显微镜的原理、结构和使用一、实验目的1. 了解金相显微镜的结构原理，熟悉种种零件的性能和服从。
2. 掌握辨别率的看法及其影响因素。
3. 学会正确操纵金相显微镜。
二、实验原理利用金相显微镜视察金相试样的组织或缺陷的要领称为金相显微阐发。
它是研究金属质料微观结构最根本的一种实验技能，在金属质料研究领域中占有很重要的职位。
在现代金相显微阐发中，使用的主要仪器有光学显微镜和电子显微镜。
这里仅对常用的光学金相显微镜作一般介绍。
（一） 显微镜的根本原理、结构及使用1. 显微镜的根本原理最简单的显微镜可以仅由两个透镜组成。
图1-1为相显微镜成像的光学原理示意图。
图中AB 为被视察的物体，对着被视察物体的透镜O1叫物镜；对着人眼的透镜O2叫目镜。
物镜使物体AB 形成放大的倒立实像A'B'，目镜再将A'B'放大成仍然倒立的虚像A"B"。
其位置正幸亏人眼的明视距离（约250mm ）处。
在显微镜中所视察的就是这个虚像A"B"。
(1) 显微镜的放大倍数放大倍数由下式确定：目物目物f D f L M M M ⋅=⨯= 式中：M —显微镜总放大倍数；M 物—物镜的放大倍数；M 目—目镜的放大倍数；f 物—物镜的焦距；f 目—目镜的焦距；L —显微镜的光学镜筒长度；D —明视距离（250mm ）。
由上式可知：f 物 、f 目越短或L 越长，则显微镜的放大倍数越大。
(2) 物镜的辨别率物镜的辨别率是指物镜能清晰辨别试样两点间最小距离的能力。
物镜辨别率的数学公式为：图1.1 成像光学原理A d 2λ=式中：d —物镜的辨别率；λ—入射光源的波长；A —物镜的数值孔径，它体现物镜的聚光能力。
由公式可知，波长λ越短，数值孔径A 越大，则辨别能力就越高（d 越小），在显微镜中就能看到更细微的部分。
数值孔径A 可由下列公式求出：φηsin =A 式中：η—物镜与物体之间介质的折射率；φ—物镜孔径角的一半，即通过物镜边沿的光芒与物镜轴线所成的角度。
金相分析实验报告实验名称：金相分析实验报告一、实验目的：通过金相分析实验，了解金属相组成、组织结构和晶体尺寸，以及金属的力学性能分析方法，掌握金相分析的基本操作步骤和仪器设备的使用方法。
二、实验原理：金相分析是通过对金属样品进行切割、研磨、腐蚀、脱蜡、上色等处理，然后使用金相显微镜观察样品表面的金属组织结构和晶体尺寸。
通过观察不同金相结构的样品，可以了解材料的组分、相态、显微硬度、晶体尺寸和晶界等信息，并对金属材料的性能做出分析和评价。
三、实验步骤：1. 根据需要选择合适的样品切割方式，并进行样品切割。
2. 将切割好的样品用不同颗粒大小的砂纸进行研磨，逐渐减小颗粒大小，并按一定顺序进行粗研、精研。
3. 使用震荡器将样品蓬松脱蜡。
4. 利用金相显微镜对样品进行观察和分析，调节放大倍数和对焦距离，观察样品的显微组织结构和晶体尺寸。
5. 观察完毕后，根据观察结果进行分析和总结，得出相应结论。
四、实验注意事项：1. 操作时需戴上防护眼镜和实验手套，避免伤害。
2. 对于腐蚀试剂和显色剂的使用，需按照规定的比例和时间进行操作，避免溢出和损坏样品。
3. 在调节金相显微镜时，要小心调节焦距和放大倍数，避免对样品造成损坏。
4. 在观察和分析样品时，要按照规定的方法和过程进行操作，避免误判和错误结果。
5. 实验结束后，要清洗实验设备和工具，保持实验环境整洁。
五、实验结果与讨论：根据金相显微镜观察到的样品组织结构和晶体尺寸，结合实验操作和分析步骤，对样品进行分析和评价，并得出相应结论。
比如通过观察到的晶体尺寸和晶界分布情况，可以对材料的晶体生长机制和力学性能进行分析和评价。
六、实验总结：通过金相分析实验，了解了金属组织结构和晶体尺寸的观察方法和分析步骤，掌握了金相显微镜的使用技巧。
实验结果对于分析和评价金属材料的性能具有重要意义，可为材料加工和应用提供科学依据。
同时，实验中注意事项的遵守和仪器设备的正确操作，保证了实验的安全性和数据的准确性。
实验一金相显微镜的原理、构造及使用一．实验目的1）了解金相显微镜的成像原理、基本构造、各主要部件及元件的作用；2）学习和初步掌握金相显微镜的使用和维护方法。
二．实验概述金相分析是研究材料内部组织和缺陷的主要方法之一，它在材料研究中占有重要的地位。
利用金相显微镜将试样放大100~1500倍来研究材料内部组织的方法称为金相显微分析法，是研究金属材料微观结构最基本的一种实验技术。
显微分析可以研究材料内部的组织与其化学成分的关系；可以确定各类材料经不同加工及热处理后的显微组织；可以判别材料质量的优劣，如金属材料中诸如氧化物、硫化物等各种非金属夹杂物在显微组织中的大小、数量、分布情况及晶粒度的大小等。
在现代金相显微分析中，使用的主要仪器有光学显微镜和电子显微镜两大类。
这里主要对常用的光学金相显微镜作一般介绍。
金相显微镜用于鉴别和分析各种材料内部的组织。
原材料的检验、铸造、压力加工、热处理等一系列生产过程的质量检测与控制需要使用金相显微镜，新材料、新技术的开发以及跟踪世界高科技前沿的研究工作也需要使用金相显微镜，因此，金相显微镜是材料领域生产与研究中研究金相组织的重要工具。
三．金相显微镜的基本理论知识3.1 显微镜的成像原理众所周知，放大镜是最简单的一种光学仪器，它实际上是一块会聚透镜（凸透镜），利用它可以将物体放大。
其成像光学原理如图1-1所示。
当物体AB置于透镜焦距f以外时，得到倒立的放大实像A′B′（如图1-1（a）），它的位置在2 倍焦距以外。
若将物体AB放在透镜焦距内，就可看到一个放大正立的虚象A′B′（如图1-1（b））。
映象的长度与物体长度之比（A′B′/AB）就是放大镜的放大倍数（放大率）。
若放大镜到物体之间的距离a近似等于透镜的焦距(a ≈f)，而放大镜到像间的距离b近似相当于人眼明视距离（250mm），则放大镜的放大倍数为：N=b/a=250/f（a）实像放大（b）虚像放大图1-1 放大镜光学原理图由上式知，透镜的焦距越短，放大镜的放大倍数越大。
焊接接头的⾦相分析实验⼀焊接接头的⾦相分析⼀、实验⽬的1.初步掌握焊接接头⾦相试样的制备⽅法。
2.了解低碳钢、管线钢焊接接头各区域⾦相组织及分布特点。
⼆、实验内容1.⾃制低碳钢焊接接头试样，观察与分析其⾦相组织。
2.对实验室制备好的低碳钢、管线钢试样进⾏⾦相组织观察、分析和⽐对。
三、实验原理⾦属材料焊接成型的过程中，焊接接头的各区域经受了不同的热循环过程，因⽽所获得的组织也有很⼤的差异，从⽽导致机械性能的变化。
对焊接接头进⾏⾦相分析，是对接头性能进⾏分析和鉴定的⼀个重要⼿段，它在科研和⽣产中已得到了⼴泛的应⽤。
焊接接头的⾦相分析包括宏观和显微分析两⽅⾯。
宏观分析的主要内容为：⽤⾁眼、放⼤镜、或低倍显微镜（＜100×）观察与分析焊缝成形、焊缝⾦属结晶⽅向和宏观缺陷等。
图1-1是在50倍显微镜下所观察到的焊接接头的宏观照⽚：图1-1 焊接接头的宏观照⽚ 50X显微分析是借助于光学显微镜或电⼦显微镜（＞100×）进⾏观察、分析焊缝的结晶形态、焊接热影响区的组织、分布特点以及微观缺陷等。
焊接接头由焊缝⾦属、焊接热影响区及母材等三部分组成。
焊缝⾦属的结晶形态及焊接热影响区的组织变化不仅与焊接热循环有关，也和所使⽤的焊接材料及被焊材料有密切的关系。
1.焊缝的交互结晶熔化焊是通过加热使被焊⾦属的联接处达到熔化状态，焊缝⾦属凝固后实现⾦属的联接。
联接处的母材和焊缝⾦属具有交互结晶的特征，图1-2为母材和焊缝⾦属交互结晶的⽰意图。
图1-2 母材和焊缝⾦属的交互结晶由图可见，焊缝⾦属与联接处的母材具有共同的晶粒，即熔池⾦属的结晶是从熔合区母材的半熔化晶粒上开始向焊缝中⼼成长的。
这种结晶形式称为交互结晶或联⽣结晶。
当晶体最易长⼤⽅向与散热最快⽅向⼀致时，晶体便优先得到成长，有的晶体由于取向不利于成长，晶粒的成长会被抑制，这就是所谓的选择长⼤，并形成焊缝中的柱状晶。
2.不易淬⽕钢焊接热影响区⾦属的组织变化不易淬⽕钢包括低碳钢和热轧、正⽕低合⾦钢等。
材科实验一金相分析材料科学与工程实验报告2010—2011学年度春季学期（一）碳钢的组织和性能分析一、实验背景及目的显微分析是研究金属内部组织的最重要的方法。
在金相学一百多年的发展历史中，绝大部分研究工作是借助于光学显微镜完成的。
用光学显微镜观察和研究任何金属内部组织，一般要分三个阶段进行：a)制备所截取试样的表面；b)采用适当的腐蚀操作显示表面的组织；c)用显微镜观察和研究试样表面的组织。
粗糙表面的试样，对入射光产生漫反射，无法用显微镜观察其内部组织。
因此，我们要对试样表面进行加工处理，通常是用磨样和抛光的方法，以得到一个光亮的镜面。
这个表面还不能完全代表取样前的状态。
此后，必须用一定的试剂对试样表面进行腐蚀，使试样表面有选择性地溶解掉某些部分（如晶界），从而呈现微小的在光学系统的景深范围内的凸凹不平，这时用显微镜就可以看清楚试样组织的形貌、大小和分布，这就是组织显示阶段。
然后就可以进行显微组织的观察和分析了。
通过本实验，了解金相显微试样制备的原理和制备过程，掌握金相显微试样的制备方法，熟悉金相显微镜的构造和使用方法，掌握在显微镜下进行定量分析的基本方法，初步掌握硬度计的使用方法。
并在此过程中培养对科学研究的兴趣，加强分析问题的能力。
二、实验原理及方法2.1 制样碳钢样品的制备按照磨样、抛光、腐蚀的过程依次进行。
2.1.1 磨样磨样通常是在砂纸上进行的。
各道工艺后的，磨光样品表面结构如图1。
砂纸上的每颗磨粒可以看成是具有一定迎角的单点刨刀，迎角大于临界值的磨粒才能切除金属，小于临界值的只能压出磨痕。
磨样时施加的压力越大，磨样速率也越大，但对变形层深度却影响不大，所以在磨样时可以适当加大压力。
图1 磨样原理图实验操作中采用湿磨法，磨样时需要有流动的水在砂纸表面流过，一方面冲走磨削，保证试样能与砂纸之间保持良好的磨削状态，另一方面冷却式样，避免显微组织变化。
应该先后使用200#、400#、600#、800#、1000#、1200#的砂纸，以保证碳钢样品的表面越来越光滑。
在用某一个确定号数的砂纸磨样时，应该保持样品始终朝某一个方向，不能旋转，以保证样品表面的砂纸划痕始终朝某一个确定的方向。
每次换更高号数的砂纸磨样时，要旋转样品的磨制方向，以保证新产生的砂纸划痕和原来较低号数砂纸下产生的划痕垂直。
当磨光的时间较长时，经过长期1000#砂纸的打磨，可直接进行抛光处理，但需更长的抛光时间。
2.1.2 抛光抛光的基本原理：嵌在抛光织物纤维上的每颗磨粒可以看作一把刨刀，以弹性力与试样作用，使产生的切屑、划痕及变形层小而浅。
抛光示意图见图二。
图2 抛光原理图抛光的目的是使磨样留下的细微磨痕成为光亮无痕的镜面，去除磨样工序留下的变形层，从而不影响显微组织的观察。
由于磨粒只能以弹性力与试样作用，它所产生的切屑、划痕及变形层都要比磨样时细小和浅得多。
抛光操作的关键是要设法得到最大的抛光速率，以便尽快除去磨样时产生的损伤层，同时要使抛光产生的变形层不致影响最终观察到的组织。
抛光分为机械抛光、电解抛光和化学抛光三种。
在本次实验中采用的是机械抛光。
抛光机工作原理与预磨机类似，只是抛光机上安装的是抛光织物，利用织物纤维去除磨样工序的磨痕及变形层。
抛光过程应让样品逆着转盘的旋转方向作小范围内的转动，并每隔半分钟左右用清水冲洗沾有抛光液的碳钢样品表面。
直到样品表面看上去非常光滑，有明显的镜面反射才表明抛光过程结束。
清洗样品，用棉花擦干。
2.1.3 腐蚀腐蚀分为化学腐蚀和电解腐蚀两种。
在本次实验中采用的是化学腐蚀。
化学腐蚀是将抛光好的样品磨面在化学腐蚀剂中腐蚀一定时间，从而显示出试样的组织的过程。
在腐蚀过程中腐蚀剂对各个相有不同程度的溶解。
必须选用合适的腐蚀剂，如果一种腐蚀剂不能将全部组织显示出来，就应采取两种或更多的腐蚀剂依次腐蚀，使之逐渐显示出各相组织（选择腐蚀法）。
实验中用镊子夹着棉花蘸取腐蚀液(4%硝酸酒精溶液)在整个样品表面均匀涂抹，重复几次，直到样品表面有轻微的发暗，结束腐蚀过程。
然后清洗样品，用棉花擦干。
2.2 金相定量分析的基本方法（截线法）截线法又称为晶粒平均直径法。
选取有代表性的部分，用一定长度的测试线L和晶粒相截交，数出所截交的晶粒个数N，末端未被完全截交的晶粒以一个计入，算出单位测试线上的晶粒个数NL，计算出晶粒的平均截距。
2.3 金相显微照相2.3.1 在金相显微镜下观察观察时多选用400X下观察。
将处理好的样品放在金相显微镜下观察组织，如果观察到的组织清晰可辨，没有明显的污点和划痕，及说明前面的制样成功。
接下来可以对金相进行分析，并可以准备对样品进行图像采集。
但是如果观察到的组织的不清晰或者有明显的缺陷，则需要重新抛光再腐蚀、甚至重新磨样。
2.3.2 金相照片采集实验室已配备了先进的数码显微照相机，直接将制好的试样置于视场种，调好至清晰，即可照相。
选取清晰的组织，捕捉静态图像，即可完成图像采集。
选取样品表面不同的区域采集多张图像。
最后将采集的图像保存即可。
2.4 硬度测试金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力，称为硬度。
硬度反映了材料塑性变形特性，是一项重要的力学性能指标。
硬度测试有多种方法，本实验采用洛氏硬度测量法。
它是用压头（金刚石圆锥或淬火钢球）在载荷（包括预载荷和主载荷）作用下，压入材料的塑性变形深度来表示的。
通常压入材料深度越大，材料越软；压入的深度越小，材料越硬。
洛氏硬度计的压头共有5种，其中最常用的两种是：一种是顶角为120°的金刚石圆锥压头，用来测量高硬度的材料；另一种是直径为1.588mm的淬火钢球，用来测软材料的硬度。
标度符号压头总载荷N（kg）刻度颜色常用硬度值范围应用举例HRB 1.588mm钢球981（100）红色25～100 软钢、退火钢HRC 金刚石圆锥1471.5（150）黑色20～67 淬火钢、调质钢表1 两种洛氏硬度值的符号及应用使用金刚石圆锥压头时，常数K 为0.2mm ，硬度值由黑色表盘表示，此时0.21000.0020.002h h HR -==-使用钢球（Φ＝1.588mm ）压头时常数K 为0.26mm ，硬度值由红色表盘表示，此时0.261300.0020.002h h HR -==-洛氏硬度试验原理如图3所示。
1—在初始试验力F0下的压入深度；2—在总试验力F0+F1下的压入深度；3—去除主试验力F1后的弹性回复深度； 4—残余压入深度h ；5—试样表面；6—测量基准面；7—压头位置图3 洛氏硬度试验原理图2.5 碳含量晶粒度测定本实验对晶粒尺寸和第二相颗粒的几何尺寸进行了测定。
测定晶粒尺寸的时候采用截线法。
首先选有代表性的部分，用一定长度的测试线L 与晶粒相交，数出所截交晶粒个数N ，末端未被完全截交的晶粒以一个计入。
算出单位测试线上的晶粒个数N L ,并算出晶粒的平均截距L 。
根据ASTM 关于晶粒度的计算公式：当放大倍数为100时，晶粒平均截距时，晶粒平均截距L 为32.0mm 时，晶粒度级别为0。
对平均截距为L mm 的晶粒，晶粒度级别为202log (/)10.00 6.6439lg G L L L ==-如果晶粒的真实平均截距（放大倍数为1时）为L ’mm，那么'3.2878 6.6439lg G L =-- 算出晶粒的平均截距L 后，可直接查表得出晶粒度级别。
对于两相合金，基本上第二相的数量、尺寸、几何形状都对合金的性能有很大影响。
因此我们常需要测第二相所占的百分比以及第二相粒子的平均自由程等。
首先测出单位测试线上第二相颗粒所占的线长L L 和单位测试线上第二相粒子的个数N L 。
因为V V =L L ，所以就得到了第二相粒子所占体积的百分比，乘以密度得到质量百分比。
测定第二相颗粒的自由程时，设两个粒子中心之间的距离为σ，则1L N σ=设第二相粒子的平均自由程为λ，则1L LL N λ-= (1)/L L L N λ=-三、实验用品未知金属试样、转盘式金相预磨机、国产MC004-PG-2金相抛光机、Cr 2O 3悬浮液及纯净水抛光液、4%硝酸酒精腐蚀剂、金相显微镜、金相显微数码照相机、洛氏硬度计。
四、实验步骤4.1试样的制备过程本次实验当中，已提供了取好的样品，因此取样、镀样步骤省略，制样过程只包括磨样、抛光和腐蚀三个步骤。
4.1.1 磨样磨样通常在砂纸上进行，用砂纸在转盘式金相预磨机上磨样，要求表面光滑平整，尽可能的减少表面损伤。
每一道磨样工序必须取出前一道工序造成的变形层（至少应使前一道工序产生的变形层将烧到本工序产生的变形层深度），而不仅仅是把前一道工序的磨痕除去；同时，该道工序本身应做到尽可能减少损伤，以便于进行下一道工序。
最后一道磨样工序产生的变形层深度应非常浅，保证能在下一道抛光工序中除去。
普通的金相砂纸所用的磨料有碳化硅和天然刚玉两种。
碳化硅砂质最适用于金相试样的磨样，其优点是：磨样速率（单位时间除去的金属数量）较高，变形层较浅，可以用水作润滑剂进行手工湿磨和机械湿磨。
碳化硅砂纸的粒度大到一定尺寸（280~150号）后，磨样速率相差不多，但变形层深浅却随着磨粒尺寸的增大而增加。
因此，开始磨样时所用的砂纸，不一定越粗越好。
通常使用粒度为240、320、400及600的四种砂纸，进行磨样后即可进行抛光。
在本次综合实验中，所选用的砂纸分别为200#、400#、600#、800#、1200#砂纸。
新砂纸产生的变形层较深，但经过磨50~100下以后就基本稳定不变，磨样速率则随着使用次数的增加而下降。
因此，新砂纸稍加使用后即处于最佳使用状态，当用得太旧时，就不宜再使用。
磨样时施加的压力越大，磨样速率也越大，但对变形层的深度却影响不大，所以在磨样时可以适当加大压力。
粗磨完，形成一平整光滑表面后，依次使用400＃、600＃、800#、1200＃砂纸，进行细磨。
每一道工序必须除去前一道工序造成的变形层，尽可能减少损伤，每道工序的磨痕应与上一道工序的磨痕方向垂直，这样可以使试样磨面保持平整并平行于原来的磨面。
只要砂纸处于最大磨样速率的情况下，每道工序可以在0.5～1.0min内完成。
最后一道磨样工序产生的变形层深度应非常浅，以保证能在下一道抛光工序中除去。
操作步骤：a)使用200#砂纸进行磨样；b)用水洗去样品和手上的砂粒并擦干；c)将试样旋转90°，在400#砂纸上磨制，直到旧的磨痕全部消失，整个磨面上形成方向一致均匀的新磨痕；d)如此类推——依次使用200#、400#、600#、800#、1200#的砂纸进行磨样。
注意事项：i.抓握样品的中间偏下位置，并将手腕搭在磨盘的外塑料沿上，以防抓握不稳样品飞出，但要注意防止磨到手指；ii.开始时先轻轻将样品与转盘接触，熟悉了转盘的力量大小后再逐渐增大压力；iii.不要俯身查看样品情况，以防自己或他人的样品飞出伤及眼睛；iv.为保证磨痕有一定的方向尽量少将样品拿起来观察，若确实有必要则拿起时手指与样品尽量不发生移动，并记住手腕搭在塑料外沿上的大致位置保证继续磨样时磨痕方向基本与上次相同。
