金相试样的制备及显微组织观察精品PPT课件

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金相制样及显微组织观察

3
对实验结果进行解释和讨论，提出合理的科学假设和实验改进方案。
THANKS
注意事项
保持抛光布和抛光膏的清洁，避免样品过热。
蚀刻
蚀刻目的
使显微组织更加清晰可见，提高观察效果。
蚀刻方法
采用化学蚀刻或电解蚀刻的方法，使样品表面
特定区域溶解。
蚀刻剂选择
根据材料种类和观察需求选择合适的蚀刻剂。
注意事项
控制蚀刻时间和蚀刻剂浓度，避免样品过度蚀
刻或损坏。
02
显微组织观察的方法
晶体结构与形态
单晶体与多晶体
单晶体通常具有规则的几何形状，而多晶体则由许多小的单晶体组
成，形态相对复杂。
晶体取向
不同晶体的原子排列方向不同，通过观察晶体的取向可以了解材
料的力学性能和物理性质。
晶体缺陷
晶体在生长、冷却或变形过程中可能产生缺陷，如位错、空位等，这些缺陷对材料的性能产生影响。
晶粒大小与分布
05
金相制样及显微组织观察的注意事项
制样过程中的安全问题
01
避免使用未经批准或过期的化学品，确保实验室安全。
02
在操作过程中佩戴适当的个人防护装备，如实验服、化学防护
眼镜和化学防护手套等。
遵循实验室安全规定，确保制样区域清洁、整齐，避免意外事
03
故的发生。
仪器的正确使用与保养
熟悉仪器的操作规程，严格按照规程进行操作，确保实验结果的
晶粒大小
晶粒的大小直接影响材料的力学性能和物理性质，通常晶粒越细小，材料的强度和韧性越高。
晶粒分布
晶粒在材料中的分布情况影响材料的整体性能，均匀分布的晶粒有助于提高材料的综合性能。

《金相分析试验培训》课件

金相分析的局限性
金相分析主要适用于金属材料，对于非金属材料和复合材料等则不太适用。此外，金相分析的准确性和可靠性也受到样品制备、观察条件和分析方法等因素的影响。
02
金相分析试验流程
试样制备
试样选取
根据试验需求，选择具有代表性的试样。
研磨
使用不同粒度的砂纸或研磨剂，将试样表面研
磨至平滑。
抛光
晶体取向分析
总结词
通过分析金相样品中晶体取向的分布和变化，研究材料的晶体结构和织构特性。
详细描述
晶体取向分析是利用金相样品中晶体取向的差异和分布，研究材料的晶体结构和织构特性。通过分析晶体取向的分布和变化，可以了解材料的晶体织构、变形行为和断裂机制等，为材料设计和优化提供依据。
相组成分析
总结词
计算等。
报告生成
根据分析结果，生成详细的金相分析报告。
03
金相分析试验技术
定量金相分析
总结词
通过测量金相样品中的晶粒尺寸、位向差和相含量等参数，对材料的微观结构和性能进行定量评估。
详细描述
定量金相分析是利用图像处理和计算机技术对金相样品进行定量测量和分析的方法。通过测量晶粒尺寸、位向差和相含量等参数，可以评估材料的微观结构和性能，进而预测材料的力学性能、物理性能和化学性能。
案例二：不锈钢的金相分析
总结词
不锈钢是一种具有高度耐腐蚀性和良好机械性能的合金。通过金相分析，可以深入了解不锈钢的显微组织结构，进一步优化其性能。
详细描述
不锈钢的金相分析主要关注其晶粒大小、碳化物分布以及铬元素的含量。在显微镜下，可以看到不锈钢的晶界较为模糊，这是因为其具有较高的合金化程度。同时，不锈钢中还含有一定量的碳化物，这些碳化物在金相分析中呈现出黑色斑点。铬元素的含量对于

《金相检验》课件

金相检验的目的和意义
评估金属材料的质量和性能
通过金相检验，可以了解金属材料的微观结构和夹杂物分布，从而评估其力学性能、耐腐蚀性能等，为产品的可靠性和安全性提供保障。
控制生产过程
金相检验可以对生产过程中的金属材料进行实时监控，及时发现并解决生产过程中出现的问题，提高产品质量和生产效率。
促进新材料研发
利泽。
04
金相显微镜观察
金相显微镜的构造与原理
金相显微镜由照明系统、载物台、物镜、目镜等主要部分组成，能够将物体放大并清晰地展示在屏幕上。
金相显微镜的原理基于光学成像原理，通过透镜的折射和反射将物体放大并投影到目镜上，以便观察。
02
可以观察金属材料的相组成、相比例和相分布等相组成特征。
03
可以观察金属材料的表面形貌、粗糙度和纹理等表面特征。
04
可以观察金属材料的内部缺陷、夹杂物和析出相等内部特征。
05
金相检验标准与报告编写
金相检验标准
1 2
金属材料的金相检验标准
根据金属材料的种类、牌号和用途，制定相应的金相检验标准，包括金相组织、晶粒度、夹杂物等方面的规定。
相变类型
02
共析、包析、马氏体相变等。
相变对性能的影响
03
相变会导致金属材料的性能发生显著变化，如钢铁在冷却时发
生相变，硬度增加，耐磨性提高。
03
金相制备技术
金相试样的选取与截取
选取代表性试样
根据检验目的和要求，选取具有代表性的金相试样，确保能够反映材料或零件的整体特征。
截取方法
根据试样的大小和形状，采用适当的锯切、切割或破碎等方法，将试样从原始材料中截取下来。

金相分析试验培训PPT课件

• 注意事项
A. 显微镜关闭时，卤素灯电压应调至最低。 B. 调焦时注意不要使物镜碰到试样，以免划伤物镜。不要用手直接触摸光学部件的表面。 C. 转换物镜时，应旋转物镜架，不要用手直接转物镜。在载物台垫片圆孔中心的位置远离物镜中心位置
时不要切换物镜，以免划伤物镜。 D. 亮度调整切忌忽大忽小，也不要过亮，影响灯泡的使用寿命，同时也伤害视力。 E. 所有（功能）切换，动作要轻，要到位。 F. 非专业人员不要调整照明系统，以免影响成像质量。 G. 使用完毕关机时，不要立即盖防尘罩，待冷却后再盖，注意防火。 H. 不经常使用的光学部件放置于干燥皿内。 I. 非专业人员不要尝试擦拭物镜及其他光学部件以免损伤镜头。
6
四、金相试样的制备
• 选样
• 首先确定待分析零件（或部位）的一个面作为金相磨面，对于需观察和分析的部位必须完全包括在试样中。对于轧制板材和带材，要区分纵向磨面和横向磨面。
① 垂直于锻轧方向的横截面可以检验金属材料从表面层到中心的组织，显示组织状态、晶粒度、表层缺陷深度、腐蚀层深度，氧化层深度、脱碳层深度、表面化学热处理及镀层厚度等。
11
化学腐蚀方法
• 一般有浸蚀法、滴蚀法和擦蚀法。见下图所示。 • 1）浸蚀法：将抛光好的样品放入腐蚀剂中，不断观察表面颜色的变化，当样品表面略显灰暗时，即可
取出，表面用酒精冲洗，再用吹风机充分吹干。 • 2）滴蚀法：是一手拿样品，表面向上，用滴管吸入腐蚀剂滴在样品表面，观察表面颜色的变化情况，
当表面颜色变灰时，再过2—3秒即可充分冲酒精，再快速用吹风机充分吹干。 • 3）擦蚀法：用沾有腐蚀剂的棉花轻轻地擦拭抛光面，同时观察表面颜色的变化，当样品表面略显灰暗
• 抛光时将抛光盘转速调节到合适的转速(例如为200转/分)。

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金相试样制备及显微组织观察
指导教师：何力力
一、实验目的：
1. 掌握一般金相显微样品的制备过程和基本方法。
2. 熟悉碳钢平衡组织的显微形貌特征及识别方法。
二、实验内容
1. 每人制备一块显微观察样品。
用机械抛光法及一般化学浸蚀法制备金相显微样品。
2. 在光学显微镜下，对制备好的样品进行组织观察与分析
图1 Fe-C二元相图
奥氏体（A）
• 碳钢中的高温奥氏体组织，在光学显微镜下呈多边形晶粒，基晶粒内部往往出现平行的孪晶带，这是由于加热和冷却过程中所产生的热应力使奥氏体发生塑性变形所致。
• 奥氏体的硬度较低，约为HB170— 220，塑性好，所以钢在压力加工时，都要加热到形成奥氏体温度。
五、实验内容讨论：
• 根据铁碳合金状态图，铁碳合金随着含碳量及加热温度的变化，可出现十几种不同的固态组织，其中，奥氏体、铁素体、渗碳体、珠光体和莱氏体是最常遇到的基本组织，它们对确定碳钢和白口铁平衡状态（退火）和近平衡状态（正火）的组织和性能具有实际意义。
1.碳钢显微组织观察与分析
谢谢大家！
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金相组织显示PPT课件

入射光的反射能力有显著差异，就可以直接在明视场下观察抛光磨面。这是最简单的光学法。由非金属元素组成的相，对光的反射能力明显低于金属。
.
8
例如，灰口铸铁和球墨铸铁中的石墨﹙暗的亮的﹚铸造铝硅合金中的初晶硅和共晶硅，都能在抛光磨面上直接观察到它们的形貌和分布状态。金属氧化物，硫化物，氮化物等，也具有非金属的光学特性，统称非金属夹杂物。它们不仅反射光强度不同，往往还具有特殊的色彩，或有透明和不透明之别。这些都可以作为鉴别非金属夹杂物的依据。另外显微裂纹和疏松等缺陷可直接观察。有一些金属元素吸光的能力也很强。如铅青铜中的铅，不用显示也可以清晰地区分
.
9
有些试样。
例如具有光学各向异性的金属锌等，它反射光的偏振状态，随晶体取向不同而有差异。
有些虽然只是具有微小的高度差但是反色光的位相具有很大的差别，象这些虽然人眼是无法直接分辨出这些差别的，但是利用光学附件，可以将其转化为亮度或色彩的差别，从而就能显示出组织的细节。
这种利用光学手段显示组织衬度的方法就是光学法。
盐酸 10ml 硝酸 3ml 木酒精 10ml
盐酸 (比重1.19)3份硝酸份 (比重1.42)1份
水杨酸 10g 酒精 100ml
.
加热至60℃使用，浸蚀时间为 5 ～ 30 分钟
浸蚀时间，回火时间需 15 分钟，显示晶粒大小自数秒至1分钟
浸蚀 2 ～ 10 分钟
浸入试剂内数次，每次 2 ～ 3 秒，并抛光，用水和酒精冲洗
.
5
金相组织的显示方法
可分为光学法，侵蚀法，干涉层法高温浮凸法等几类。
.
6
4.1.2光学方法：
光学方法是把金相试样在反射光中，把肉眼无法分辨的光学信息，转换成可见衬度的方法。如偏振状态或位相差异，试样不经过其它显示处理，只是利用显微镜上的特殊附件来实现的。

金相显微样品制备教学课件汇总完整版电子教案全书整套课件幻灯片(最新)

M物= A1B1/AB M目= A2B2/ A1B1
M总= M物 x M目= A1B1/AB x A2B2/ A1B1
即：显微镜的总的放大倍数等于物镜的放大倍数乘于目镜的放大倍数。目前普通光学金相显微镜的最高有效放大倍数为1600~2000倍。
第2章光学金相显微镜
2.4 金相显微镜的物镜
2.4.1 物镜的类型
调焦时应先粗调，后微调。
操作者的手必须洗净擦干、小心谨慎操作，试样也要求清洁。
不得拆卸任意部件，尤其是物镜与目镜。
严禁用手摸光学零件。
不准观察特大试样，试样不得有残留氢氟酸等化学药品。
用完后取下物镜、目镜放入干燥缸内，将载物台处于非工作状态，切断电源，盖好防尘罩。
用油镜头时，油量不宜过多，用毕后用二甲苯擦净镜头并保存。
第2章光学金相显微镜
2.5.1 目镜的类型与用途
雷斯登目镜
该目镜对像域弯曲及畸变有良好的校正，对球差有一定程度的校正，但放大率色差较严重，除了用于显微观察和摄影外，还可以单独作放大镜使用。
补偿目镜
具有过度地校正放大率色差的特征，以补偿复消色差物镜或半复消色差物镜的残余色差，故称为补偿目镜，其放大率高达30x，但切记不要与消色差物镜配用，以免使影像产生负向色差。
由于焦深小，只有在金相试样表面高低较小时，才能清晰成像，因而高倍观察所用的试样应浅腐蚀。
第2章光学金相显微镜
2.4.2 物镜的性能标记
物镜的主要性能已标注在物镜的外上，内容包括有：
浸油记号、物镜类别、
放大倍数、数值孔径、机械
镜筒长度与盖玻璃片厚度。
如：物镜上标记油 100/1.25，
160/- 表示物镜是油镜，放大
线、方格网、同心圆或其

金相制样与显微观察ppt课件

2.2磨光目的是得到一个平整光滑的表面。磨光分粗磨和细磨。粗磨：一般材料可用砂轮机将试样磨面磨平；软材料可用锉锉平，磨时要用水冷却，
以防止试样受热改变组织。不需要检查表层组织的试样要倒角倒边。
❖ 检验面整平 ❖ 倒角 ❖ 粗砂纸磨制
认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫 ”项目
XJP—3A型金相显微镜的构造
❖ 1载物台 ❖ 2物镜 ❖ 3目镜
❖ 4视场光栏
❖ 5孔径光栏 ❖ 6底座
7物镜转换器 8纵动手轮 9横动手轮 10粗调焦手轮 11细调焦手轮 12灯泡 13变压器
认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫 ”项目
金相试样的制备过程包括取样、手工磨制、抛光、浸蚀等几个步骤，制备好的试
样应能观察到真实组织，无磨痕、麻点、水迹，并使金属组织中的夹杂物、石墨等不脱落，否则将会严重影响显微分析的正确性。
认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫 ”项目
❖ 观察的金相样品必须完全干燥，否则损坏物镜。 ❖ 缓慢转动手轮选择视域，边观察边进行，勿超出
范围。
认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫 ”项目
3 本实验采用
(1) 手工磨样 (2) 抛光 (3) 化学浸蚀

金相样品的制备与显微组织观察ppt课件.ppt

——常用配方：环氧树脂90g、乙二胺10g，还可以加入少量增塑剂（磷苯二甲酸二丁脂）。
——对于不允许加热的试样、较软或熔点低的金属，形状复杂的试样、多孔性试样等采用。
8
2. 磨光
❖ 粗磨：截取的试样表面凹凸不平，首先用40~60 目的砂轮进行初次整平（或用钢锉锉平）
➢ 粗磨时要防止样品过热，引起组织变化，常用水冷却
一、实验目的
1. 了解金相样品的制备原理 2. 掌握金相样品的制备过程 3. 掌握金相样品制备设施的操作方法
1
二、实验内容和实验过程
磨光
取样
抛光
浸蚀
金相样品
2
1. 取样（1）取样部位及检验面的选择原则
❖ 取样的部位及观察面应根据被检验材料或零件的特点、加工工艺及检测目的来确定（代表性）
➢ 铸件：从表层到中心以及不同部位 ➢ 表面热处理（表面淬火、渗碳）：表层组织 ➢ 零件失效原因分析：失效部位、完好部位
17
➢ 随着抛光盘不停地旋转，抛光液中的Al2O3或 Cr2O3起砂粒磨削样品的作用，水起冷却作用
➢ 样品不停地被磨削直到原来砂纸的磨痕全部被抛掉为止
➢ 粗抛光完成后进行细抛光，抛光剂为水，过程同粗抛光，直到样品表面像镜面一样光亮为止
18
19
抛光用织物（帆布、尼纶或呢绒）作用
❖ 储存润滑剂，保证抛光顺利进行 ❖ 纤维或者绒毛与磨面的摩擦，使磨面平滑光亮 ❖ 纤维间隙储存抛光微粉 ——微粉部分露出表面，产生磨削作用，且阻止微
❖ 目前尚无确定的理论，一般认为和电解抛光类似 ❖ 特点：
➢ 设备、操作简单 ➢ 抛光表面易出现不平坦，高倍检验受限制，一般
与机械抛光相结合使用 ➢ 主要用于钢铁材料

材科基实验I 课件 1-金相样品制备

The preparation process:
1. Cutting a small representative piece of the metal to be studied. 2. Small samples may need to be mounted. 3. Grinding is done using rotating discs covered with silicon carbide paper and water, or just using silicon carbide paper on a glass plate. There are a number of grades of paper, with 180, 240, 400, 600, 1200, grains of silicon carbide per square inch. 180 grade therefore represents the coarsest particles and it is the grade to begin the grinding operation. 4. Rough and Final Polishing. The polishers consist of rotating discs covered with soft cloth impregnated with a pre-prepared slurry of hard powdery particles (for example, Al2O3, the size ranges from 0.5 to 0.03 m). 5. Etching. The purpose of etching is two-fold. Grinding and polishing operations produce a highly deformed, thin layer on the surface which is removed chemically during etching. Secondly, the etchant attacks the surface with preference for those sites with the highest energy, leading to surface relief.

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Thinking In Other People‘S Speeches，Growing Up In Your Own Story
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
莱氏体（Ld）
• 是一个两相共晶组织，在723℃以上是奥氏体和渗碳体共晶的机械混合物。在 723℃时，莱氏体发生共析反应，而变成珠光体，所以室温下所观察的莱氏体组织是渗碳体+珠光体的机械混合物，渗碳体中包括共晶Fe3C和Fe3CⅡ，但由于连在一起而分辨不开，经3~5%硝酸酒精溶液浸蚀后， Ld的组织特征是在白亮色Fe3C基体上分布着许多黑色点状或条状的P。
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
Thank You
在别人的演说中思考，在自己的故事里成长
奥氏体（A）
• 碳钢中的高温奥氏体组织，在光学显微镜下呈多边形晶粒，基晶粒内部往往出现平行的孪晶带，这是由于加热和冷却过程中所产生的热应力使奥氏体发生塑性变形所致。
• 奥氏体的硬度较低，约为HB170— 220，塑性好，所以钢在压力加工时，都要加热到形成奥氏体温度。
铁素体（F）
• 碳溶解在α—Fe中的间隙固溶体。它的溶碳量随着温度的改变而变化，其最大溶碳量在723℃为0.02%。
• 经3~5%硝酸酒精溶液浸蚀后呈白色的多边形晶粒，黑色网是晶粒边界。重浸蚀后晶粒呈现明暗不同的颜色，这是由于各晶粒的位向不同，显示出各晶粒具有不同的耐腐蚀性。亚共析钢中，随着含碳量的增加，珠光体量增加而铁素体量减少，当铁素体量多时，它呈块状分布，而当钢的含碳量接近共析成分时，F在P的边界上呈网状分布。
2. 典型Fe-C合金平衡组织照片
图2 工业纯铁显微组织图3 20号钢显微组织
• 45钢
图4 45钢
图5 60钢
图6 T12
图7 亚共晶白口铸铁
图8 共晶白口铸铁
图9 过共晶白口铸铁
3、铁素体与渗碳体的区别
• 铁碳合金平衡组织都是由铁素体和渗碳体两相组成。F和Fe3C经3~5%硝酸酒精溶液浸蚀后均呈白亮色，有时为了区别晶界网状铁素体和渗碳体，可选用染色剂着色，通常用碱性苦味酸钠水溶液（2克苦味酸、 25克氢氧化钠、100毫升水）煮沸15分钟，渗碳体被染成黑色，铁素体仍为白色。由此可区别F和Fe3C，这说明同一组织不同的浸蚀剂浸蚀可显示不同的特征。
1、试样的截取： 2、磨光 3、抛光
（1）机械抛光（2）电解抛光（3）化学抛光（4）化学机械抛光 4、组织显露（浸蚀）
2.组织观察
• 铁碳合金的基本组织及特征奥氏体（A）铁素体（F）渗碳体（Fe3C）珠光体（P）莱氏体（Ld）
• 铁素体与渗碳体的区别 • 亚共析钢的含碳量估算
五、实验内容讨论：
4、亚共析钢的含碳量估算
• 亚共析钢平衡组织为铁素体+珠光体。已知珠光体平均含碳量为0.8%，如果忽略铁素体中的碳份（723℃0.02%到室温0.006%的变化），根据杠杆定律，从显微镜下观察到珠光体含量面积百分数乘上0.8%即为碳钢的含碳量。如显微组织中珠光体面积百分数约占75%，则该试样含碳量约为 75%×0.8=0.6%。
• 待认识了各种组织之后，抓住特征，描绘每个样品微组织的示意图。
• 对未知亚共析钢样品进行含碳量的估算。
三、实验要求：
1. 实验材料及设备：
– 碳钢试样 – 各号金相砂纸 – 金属试样预磨机、抛光机 – 腐蚀剂：4%硝酸酒精 – 棉花球、竹夹子、电热吹风机 – 金相显微镜
四、实验步骤
1.样品制备：
渗碳体（Fe3C）
• 渗碳体（Fe3C）铁和碳的一种化合物，含碳量为6.67%，在铁碳合金中，当碳含量超过其溶解度时，多余的碳就以Fe3C出现。
• 渗碳体的抗腐蚀能力较强，经3~5%硝酸酒精溶液浸蚀后呈白亮色。Fe3CⅠ直接从液体中析出，呈粗大条状分布在莱氏体中。Fe3CⅡ由奥氏体中析出，由于量少而沿奥氏体晶界析出，随后奥氏体变成珠光体，故Fe3CⅡ呈网状分布在P的边界上。
金相试样制备及显微组织观察
一、实验目的：
1. 掌握一般金相显微样品的制备过程和基本方法。
2. 熟悉碳钢平衡组织的显微形貌特征及识别方法。
二、实验内容
1. 每人制备一块显微观察样品。
用机械抛光法及一般化学浸蚀法制备金相显微样品。
2. 在光学显微镜下，对制备好的样品进行组织观察与分析
• 在光学显微镜下对样品进行观察，研究每一个样品的组织特征，并联系铁碳相图了解其组织形成的过程。注意含碳量与金相组织之间的关系。
• 根据铁碳合金状态图，铁碳合金随着含碳量及加热温度的变化，可出现十几种不同的固态组织，其中，奥氏体、铁素体、渗碳体、珠光体和莱氏体是最常遇到的基本组织，它们对确定碳钢和白口铁平衡状态（退火）和近平衡状态（正火）的组织和性能具有实际意义。
1.碳钢显微组织观察与分析
图1 Fe-C二元相图
珠光体（P）
• 是由高温奥氏体冷却到723℃发行共析反应所得到的F和Fe3C交替形成的层片状组织。经3~5%硝酸酒精溶液浸蚀后，在低的倍数下观察，其中铁素体与渗碳体无法分辨，呈现黑色乌云状，在中等倍数下观察，片状珠光体中铁素体呈白亮色，而渗碳体呈黑色条纹状，这是因为在片状珠光体中铁素体片宽。