金相显微组织下的一些缺陷及图片说明

为什么要用金相显微镜做实验分析金相内部组织《蔡康光学精髓》金相组织用金相显微镜方法观察到的金属及合金的内部组织.可以分为:1.宏观组织.2.显微组织.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。

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－铁碳合金中国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。

合金金相的的观测金相分析1.1.1金相（显微）组织钨钴类合金主要以WC（碳化钨）粉和Co粉烧结而成，其显微组织通常由两种组成，为WC相和Co相。

WC相是固溶体，用碱性试剂侵蚀皇后WC相的轮廓十分明显。

Co相是WC相溶于Co内的固溶体，抛光态未侵蚀时，呈白亮色，镶嵌于WC相之间，经酸性试剂侵蚀后呈黑色，在合金中起粘结WC相的作用，因此也叫粘结相。

随着Co含量的增加，Co相亦相应增多。

若在此类合金中加入少量TaC（NbC）及微量VC以细化晶粒和提高硬度，在组织中能观察到少量浅黄色的TaC-WC相、微红色的NbC-WC相和赤红色的VC相。

1.1.2金相检测过程⒈试样制备。

硬质合金试样的制备与一般钢材试样不同。

因合金表面与中心的孔隙和组织均存在较大的差异，试样的截取只能采用线切割，或用锤子击碎取其断面。

主要有手工磨抛和机械磨抛两种方法。

⒉抛光态检验项目⑴孔隙。

边界清晰的黑色圆形小孔称为孔隙。

孔隙能降低合金的强度和耐磨性，数量越多，对性能影响越大。

孔隙度是指显微镜机场内孔隙所占面积的百分数。

抛光后未经侵蚀的试样在显微镜下放大100倍进行检查。

如发现试样抛光面上孔隙较多，应注意是否有假象。

应去除抛光面上脏物和未磨抛好的黑点，这样才能保证检测的准确性。

⑵石墨。

硬质合金中的石墨又称非化合碳。

多数是由于含碳量过高而过剩的，其形态呈巢状、点状，一般均细小。

未经侵蚀的试样在放大100倍下观察，选取石墨含量最多的视场与石墨标准图片比较评定。

标准图片共分4级，每级都用含量体积分数表示。

⒊组织显示及检验显示硬质合金的显微组织有两种方法：一种是化学试剂侵蚀法；另一种是空气炉中加热氧化着色法。

这两种方法均能清晰地显示合金中的各种组成相。

⑴化学侵蚀剂：a试剂：新配50g/L氢氧化钾（）和50g/L铁氰化钾水溶液等体积混合液；b试剂：新配200g/L氢氧化钾和200g/L铁氰化钾水溶液等体积混合液；c试剂：饱和的三氯化铁盐酸溶液。

铸件缺陷分析与铸件质量保证（国际铸造缺陷图谱）铸造教研室一、铸件缺陷分析铸件缺陷是在铸造生产过程中，由于种种原因，在铸件表面和内部产生的各种缺陷的总称。

铸件缺陷是导致性能低下，使用寿命短、报废和失效的重要原因。

分析铸件的形貌、特点、产生原因和形成过程，目的是防止、减少和消除铸件缺陷。

消除或减少铸件缺陷是铸件质量控制的重要组成部分。

二、铸件缺陷种类铸件缺陷种类繁多，形貌各异，各国分类方法不统一。

我国国家标准GB/T5611-1998《铸造术语》将铸件缺陷分为八类：1.多肉类缺陷：铸件表面各种多肉类缺陷总称。

2.孔洞类缺陷：是铸件表面和内部产生的不同大小、形状的孔洞类缺陷的总称。

3.裂纹、冷隔类缺陷。

4.表面缺陷，是铸件表面产生的各类缺陷的总称。

5.残缺类缺陷：是铸件由于各种原因造成的外形缺损缺陷的总称。

6.形状及重量差错类缺陷：铸件的形状、尺寸、重量和铸件图样或技术条件的规定不符合。

7.夹杂类缺陷：是铸件中各种金属和非金属夹杂物的总称。

8.性能、成分、组织不合格：铸件由于化学成分不符合铸件技术条件的要求，或由于熔炼、金属液处理、铸造、热处理工艺不当，导致显微组织异常，物理性能或力学性能不合格。

三、铸件挽救铸件上的某些缺陷，如气孔、夹渣、夹砂、裂纹、冷隔、渗漏等，如果超过有关标准、验收文件或订货协议中所允许的范围，可以按规定进行修复。

经修复、检验，确认合格的铸件，不应列入废品。

四、铸件的品质（质量）等级JB/JQ82001-1990《铸件分等通则》规定了铸件的品质（质量）原则，品质（质量）等级、品质（质量）检测方法和评定方法。

它是铸件品质（质量）考核、分等定级的依据，亦是评定企业等级的重要依据。

实验 金相显微镜的构造和使用及金相试样的制备一、实验目的1、了解光学金相显微镜的构造、原理，学会其正确使用；2、掌握光学金相试样的制备方法及技术要点；3、识别制样过程中常见的缺陷。

二、概述（一）光学金相显微镜光学金相显微镜是研究金相试样观察面显微组织的光学仪器。

利用它可将观察面上肉眼看不到的组织及缺陷放大到100倍以上来进行观察。

1863年索拜（Sorby ）第一个将它用于材料研究之中，100多年来，光学金相显微镜在光源和照明方式上已有许多改进。

今天，一台功能完整的光学金相显微镜不仅可进行明场、暗场、偏振光、相衬及干涉相衬观察，还可进行显微硬度测定与显微摄影等。

1、光学金相显微镜的成象原理 光学金相显微镜的成象是依靠两组透镜组合放大而实现的。

与试样接触的第一组透镜称为物镜，与人眼接触的第二组透镜称为目镜。

如图6-1所示，被观察的显微组织WS 置于物镜前焦点F 1外，在物镜后形成一个倒立、放大的实象W 1S 1，且W 1S 1按设计要求正好落在目镜焦点F 2以内，于是人眼可在250mm 明视距离处，看到一个经目镜再次放大的虚象W 2S 2。

因此，显微镜的总放大倍数M 应为物镜放大倍数M 物与目镜放大倍数M 目 与目镜放大倍数M 目的乘积，即目物M M M (1-1)2、光学金相显微镜的结构常见的光学金相显微镜按类型 图1-2 金相显微镜放大原理图 可分为台式、立式及卧室三大类， 如图1-2（a ）（b ）（c ）所示。

各类显微镜的结构大体相似，主要由三个系统组成，即光学系统、照明系统和机械系统。

（1）光学系统光学系统中的主要构件是物镜和目镜（图1-3和图1-4），其作用是将观察面上的显微组织放大呈清晰的图象。

物镜质量的优劣，常用以下特征指标来衡量。

①数值孔径数值孔径（常以NA表示）反映了物镜的聚光能力。

数值孔径大的物镜，聚光能力强，从试样上反射进入物镜的光线就多，因此，组织细节能鉴别得更清楚。

数值孔径与物镜的孔径半角α[图6-5（a）]及物镜与试样间介质折射率n有以下(a)国产XJ-10A型台式金相显微镜；(b)国产XJL-02型立式金相显微镜（c）东德产NEOPHOT21型卧式金相显微镜图6-2 不同类（c）东德产NEOPHOT21型卧式金相显微镜图1-2 不同类型的金相显微镜图1-3 物镜示意图 图1-4 目镜关系：αs i nn NA = （1-2） 式（1-2）表明，当增大α及n 时，数值孔径可提高。

抛光3系铝合金时，抛光后金相观察到一些黑点，请问那些黑点会是什么？脏东西？夹杂？ 磨了好久都磨不掉！7楼: Originally posted by geoge at 2011-11-23 18:03:19: 抛光3系铝合金时，抛光后金相观察到一些黑点，请问那些黑点会是什么？脏东西？夹 杂？磨了好久都磨不掉！ 黑点有多种可能性：1、疏松的孔洞，这种黑点是因为反射光在孔洞里面，就是黑色；2、 抛光膏沾黏在金属表面，很细小，形状太同一方向的“小尾巴” ；3、抛光时抛光布上面的纤 维造成的压痕，也会带有小尾巴！3、如果这种黑点不是布满在视野范围内的，偶尔有几个 小黑点甚至是比较大的黑点，那就是夹杂了！ ！以上是经验，仅供参考。

对于铝合金试样，楼主的制备方法也就只能做成这个样子了。

要想看清楚铝合金的晶界，必 须要电解抛光+阳极制膜+偏光显微镜观察。

材料是 7075 铝合金 正常温度铝熔体凝固过程，平时组织如图 1，可以看到晶界比较清晰，晶粒内部有很多析出 相； 而温度更高热铝熔体凝固后的金相组织如图 2， 其性能 （尤其是延伸率） 比起前者大大降低， 晶界看起来比较暗。

是否可以看出是发生过烧了呢？还只是腐蚀染色的问题。

那么性能的降低可能是什么原因， 谢谢 腐蚀剂是混合酸。

在金相观察中有些问题困扰我很久了，希望大家帮忙哦 1、相关参考书中说，7 系列铝合金微观组织是枝晶网络组织，那么枝晶网络结构和晶粒有 什么关系？我在腐蚀后好像只能看到枝晶， 那么晶粒就是枝晶网络结构包裹的区域吗？另外 枝晶间距如何测量？ 还是以我的照片为例吧， 我死活看不出来那部分是晶粒。

。

。

是腐蚀的问题吗？希望高手帮忙 标示出来一个晶粒，谢谢 2、铝合金晶粒的观察是否最好通过阳极覆膜再偏振光来进行？还是通过更换腐蚀剂也能很 好的观察晶粒大小？偏光和普通光的区别是什么？为什么标准中说腐蚀 10 几秒钟，而我腐 蚀 1 分多效果不好。

金相组织缺陷观察一、实验目的：1、能正确地掌握基本的金相显微分析方法，正确地使用金相显微镜观察和分析金属显微组织。

2、对合金等微观组织进行观察及拍照以及分析组织中存在的缺陷；二、实验原理：显微镜图示：图1-1*倍率 = 物镜倍数×目镜倍率×间倍数(2X，5X，10X，20X，50X，100X) (10X) （X）光学显微镜可用放大倍率为20X~1999X(一般所用最高倍率為1000X)。

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。

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。

显微镜的成像原理：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1-2（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1-2 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。

图谱文字说明第一部分金相图谱一.铁碳合金平衡组织图1 名称铁素体（工业纯铁退火）组织铁素体说明等轴多边形晶粒为铁素体，黑色线条为晶界图2 名称奥氏体（T8 钢950 ℃加热）组织奥氏体说明白色多边形晶粒为奥氏体，黑色线条为晶界。

高温下部分晶粒已合并长大，形成了混合晶粒图3 名称渗碳体（从珠光体中电化学分离出来的滲碳体片）组织渗碳体片说明从珠光体中分离出来的渗碳体片，其形状是不规则的，一侧鸡冠似的形状，某些部位有孔图4 名称亚共析钢组织（ 20 钢退火）组织铁素体+ 珠光体说明白色块状为铁素体，因放大倍数低，层状结构未能显示出来，珠光体呈黑色块图5 名称亚共析钢组织（ 45 钢退火）组织铁素体+ 珠光体说明白色块状为铁素体，黑色块状为珠光体图6 名称亚共析钢组织（ 60 钢退火）组织铁素体+ 珠光体说明白色网状分布的为铁素体，珠光体呈黑色块状图7 名称共析钢组织（T8 钢退火）组织层状珠光体说明层状珠光体是铁素体和滲碳体的层状组织,因放大倍数较低,且分辨率小于滲碳体层片厚度,故只能看到白色基体的铁素体和黑色线条的滲碳体图8 名称共析钢电镜组织（T8 钢退火）组织层状珠光体说明深灰色基体为铁素体，白色条状为滲碳体图9 名称过共析钢组织（T12 钢完全退火）组织层状珠光体+ 二次滲碳体说明基体为层状珠光体，晶界上的白色网络为二次滲碳体图10 名称亚共晶白口铸铁铸态组织组织珠光体+ 变态莱氏体+ 二次滲碳体说明变态莱氏体呈黑白相间的基体，大黑块为珠光体，大黑块珠光体外围的白色滲碳体为二次滲碳体图11 名称共晶白口铸铁铸态组织组织变态莱氏体说明变态莱氏体中白色基体为滲碳体（共晶滲碳体和二次滲碳体），黑色圆状及条状为珠光体图12 名称过共晶口铸铁铸态组织组织一次滲碳体+ 变态莱氏体说明基体为黑白相间分布的变态莱氏体，白色条状为一次滲碳体.钢经热处理后组织图13 名称索氏体（T8 钢正火）组织索氏体说明索氏体是细珠光体，其层状结构只有在高倍金相显微镜下才可分辩图14 名称索氏体电镜形貌（T8 钢正火）组织索氏体组织 回火托氏体 马氏体图 16图 17图 18图 19名称 托氏体电镜形貌 组织 托氏体 说明 灰色基体为铁素体，白色条状为滲碳体 名称 回火索氏体 （45 钢 860 ℃水淬 ;600 ℃回火 ） 组织 回火索氏体 说明 回火索氏体是细粒状滲碳体和铁素体基体的混合物 名称 回火索氏体电镜形貌 组织 回火索氏体 说明 基体为铁素体 ,白色颗粒为滲碳体 说明 回火托氏体是铁素体基体和极细小颗粒状滲碳体的混合物 说明 浅灰色基体为铁素体，白色条状为滲碳体名称 托氏体 （45 钢 860 ℃油淬 ,试样心部）组织 托氏体 + 马氏体 说明 托氏体是极细珠光体， 在光学金相显微镜下呈黑色团絮状。

櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡～测试与分析～櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡收稿日期：２０２０ １２ １２作者简介：钟涛生（１９７９—）男，江西兴国县人，讲师，主要从事材料热处理及金相制备等工作。

联系电话：１３５７６６６３４８１基金项目：江西省教育厅科技项目（ＧＪＪ１６１５７３）；国家大学生创新创业训练计划项目（２０１９１３４３４００３）金相试样的制备缺陷及解决方法钟涛生，黎文博，龙保旭，赵英杰（赣南科技学院，江西赣州３４１０００）摘　要：金相试样的制备质量对材料组织、性能的准确分析有重要影响。

金相试样在制备过程中可能会产生曳尾、假像、划痕、组织不清晰、表面不清洁、表面不平整和不当倒圆角等缺陷。

产生这些缺陷的原因是，抛光时间不合理或用力较大，抛光时冷却不当，磨样用力不均匀，表面清洗不干净导致浸蚀不均匀等。

根据这些原因提出了相应的解决措施。

关键词：金相试样；缺陷；制备中图分类号：ＴＧ１１５．２１＋１．２ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００８ １６９０（２０２１）０２ ００５６ ０４ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎＤｅｆｅｃｔｓｏｆＭｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃＳｐｅｃｉｍｅｎａｎｄＳｏｌｕｔｉｏｎｓｔｏＴｈｅｍＺＨＯＮＧＴａｏｓｈｅｎｇ，ＬＩＷｅｎｂｏ，ＬＯＮＧＢａｏｘｕ，ＺＨＡＯＹｉｎｇｊｉｅ（ＧａｎｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇａｎｚｈｏｕ３４１０００，ＪｉａｎｇｘｉＣｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｑｕａｌｉｔｙｏｆｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃｓａｍｐｌｅｗｉｌｌｈａｖｅａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｅｘａｃｔａｎａｌｙｓｉｓｏｆｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｍａｔｅｒｉａｌ．Ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃｓａｍｐｌｅｉｓｌｉｋｅｌｙｔｏｅｘｈｉｂｉｔｓｕｃｈｄｅｆｅｃｔｓａｓｔｒａｉｌｉｎｇｔａｉｌ，ｆａｌｓｅｉｍａｇｅ，ｓｃｒａｔｃｈ，ｕｎｃｌｅａｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｕｎｃｌｅａｎｓｕｒｆａｃｅ，ｕｎｅｖｅｎｓｕｒｆａｃｅａｎｄｉｍｐｒｏｐｅｒｃｈａｍｆｅｒｉｎｇ．Ｔｈｅｓｅｄｅｆｅｃｔｓａｒｅｔｒａｃｅｄｔｏ（ａ）ｕｎｒｅａｓｏｎａｂｌｅｐｏｌｉｓｈｉｎｇｔｉｍｅ，ａｐｐｌｙｉｎｇａｌａｒｇｅｒｆｏｒｃｅ，ｏｒｉｍｐｒｏｐｅｒｃｏｏｌｉｎｇｄｕｒｉｎｇｐｏｌｉｓｈｉｎｇ，（ｂ）ｕｎｅｖｅｎｇｒｉｎｄｉｎｇｆｏｒｃｅ，（ｃ）ｕｎｅｖｅｎｓｕｒｆａｃｅｅｔｃｈｉｎｇｄｕｅｔｏｉｎａｄｅｑｕａｔｅｃｌｅａｎｉｎｇ，ｅｔｃ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆａｂｏｖｅ ｎａｍｅｄｃａｕｓｅｓｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｓｏｌｕｔｉｏｎｓｔｏｔｈｅｄｅｆｅｃｔｓａｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃｓｐｅｃｉｍｅｎ；ｄｅｆｅｃｔ；ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ０　引言金相学相当于医学界的解剖学，或者可以定义为“金属材料的解剖学”，是研究金属材料组织结构的学科［１ ２］，即采用金相显微镜或电子显微镜研究材料因化学成分、冷凝条件、压力加工、焊接或热处理引起的组织结构的改变及其对性能的影响。