一金相显微镜的使用及金相试样的制备

金相显微镜的使用及金相试样的制备实验报告建议与感想一、实验目的本实验旨在掌握金相显微镜的使用方法和金相试样的制备技术，以便于进一步研究材料的组织结构和性能。

二、实验原理金相显微镜是一种用于观察材料组织结构的显微镜，其原理是利用光学原理将经过特殊处理后的样品放置在显微镜中观察。

金相试样制备技术主要包括切割、打磨、腐蚀和染色等步骤。

三、实验步骤1. 制备金属试样：选取合适的金属材料，根据需要进行切割或拉伸成形。

2. 打磨：用不同粒度的研磨纸逐渐打磨试样表面，直至表面光滑。

3. 腐蚀：将试样浸泡在适当浓度的腐蚀液中，使其表面发生化学反应产生凹坑或孔洞。

4. 染色：将试样放入染色液中，使其组织结构更加清晰可见。

5. 使用金相显微镜观察试样：将处理好的试样放入显微镜中，调节光源和镜头，观察试样的组织结构。

四、实验注意事项1. 制备试样时需注意安全，避免切割或拉伸过程中产生伤害。

2. 打磨时需使用不同粒度的研磨纸逐渐打磨，以免损坏试样表面。

3. 腐蚀液需根据试样材料和需要进行选择，且操作时需保持通风良好。

4. 染色液需根据需要选择合适的染色方法和染色液。

5. 使用金相显微镜时需注意调节光源和镜头，以便于观察到清晰的组织结构。

五、实验结果经过制备处理后的金相试样在金相显微镜下呈现出不同的组织结构和形态。

例如，铁素体、珠光体等不同组织结构可通过合适的制备方法得到清晰可见的图像。

六、实验建议与感想1. 在实验过程中需要耐心认真地进行每一步操作，特别是制备试样和打磨环节需要反复多次进行。

2. 实验前应仔细阅读相关文献，了解金相显微镜的使用原理和金相试样制备技术。

3. 实验中应注意安全，避免产生伤害或损坏设备。

4. 实验后应及时清洗设备和试样，以便于下次使用。

5. 通过本实验的学习，我对材料组织结构和性能有了更深入的认识，同时也掌握了一定的实验技能。

实验一金相显微镜的使用及金相试样的制备一．实验目的1．学习了解金相显微镜的使用。

2．学习了解金相试样的制备。

二．概述利用金相显微镜，在试样上观察金属组织的方法称为显微分析，所能观察到的金属组织称为显微组织。

显微分析是研究金属材料的一种重要方法。

通过这种方法可以观察、研究金属材料的组织形貌、晶粒大小、非金属夹杂物等在组织中的数量和分布情况等问题。

金相显微镜可以用于研究材料的组织结构与化学成分之间的关系；确定各类材料经不同加工工艺处理后的显微组织；判别材料质量的优劣等。

1．金相显微镜的构造及使用正常人眼看物体时，最适宜的距离大约在250mm左右（称为明视距离），这时能分辨0.15~0.30mm距离，放大镜一般只能放大25倍，若要提高放大倍数以观察更细小的物体，就必须利用显微镜。

光学金相显微镜放大倍数为几十倍到2000倍，它的放大原理如图1.1所示。

图1.1 显微镜成像原理图对着被观察物体的透镜叫做物镜；对着人眼的透镜叫做目镜。

当观察物体AB放在物镜的举例焦点F1略远一点的地方时，则在透镜另一侧形成道理放大实像A1B1，A1B1处于目镜A B，虚像成像在人焦点F2之内。

人眼通过目镜观察实像A1B1时，将得到道理放大虚像''11眼明视距离处。

物镜的放大倍数目镜的放大倍数显微镜总的放大倍数即显微镜放大倍数等于物镜和目镜单独放大倍数的乘积。

本次实验使用XJP-100型金相显微镜，如图1.2所示。

它的构造可分为三部分：光学系统、机械系统和照明系统。

（1）光学系统：主要是目镜组和物镜组。

目镜：放大倍数有5⨯、10⨯、12.5⨯物镜：放大倍数有10⨯、40⨯、100⨯（2）机械系统：主要是底座、载物台、物镜转换器和调焦装置。

底座：支持整个显微镜体。

载物台：放置试样用。

武警转换器：用于更换不同倍数的物镜。

调焦装置：调节焦距用，一般显微镜分粗调和微调。

（3）照明系统：照明系统由光源、聚光透镜、孔径光栏、视场光栏和棱镜等组成。

实验金相试样制备与金相显微镜的结构和使用实验目的金相显微镜的原理金相试样的制备实验设备及材料实验内容及步骤实验报告要求思考题一：实验目的(1)了解金相显微镜的结构及原理(2)熟悉金相显微镜的使用与维护方法(3)了解浸蚀的基本原理，并熟悉其基本操作(4)掌握金相试样制备的基本操作方法二：金相显微镜的原理、构造及使用(1)金相显微镜的基本原理显微镜的放大倍数。

显微镜的放大倍数等于物镜和目镜单独放大倍数的乘积，即物镜放大倍数为M物，目镜放大倍数为M目，显微镜放大倍数为M=M物*M目。

物镜和目镜的放大倍数刻在嵌套圈上，例如10X、20X、45X分别表示放大10倍、20倍、45倍。

显微镜的鉴别率。

显微镜的鉴别率是指它能清晰地分辨试样上两点间最小距离d的能力，d值越小，鉴别率越高。

鉴别率是显微镜的一个重要的性能，它决定于物镜数值孔径A和所用的光线波长λ，可用下式表示：d=λ/(2A) 式中：λ表示入射光线的波长；A表示物镜的数值孔径。

λ越小，A越大，则d越小。

物镜数值孔径。

物镜数值孔径表示物镜的聚光能力，其大小为A=n*sinα 式中：n表示物镜与试样之间介质的折射率；α表示物镜孔径角的一半。

N越大或α角越大，A越大。

(2)显微镜的构造照明系统：在底座内有一个低压（6～8V，15V）的灯泡作为光源，由变压器降压供电，靠调节次级电压（6～8V）来改变灯光的亮度。

聚光灯、孔径光栏以及反光镜等装置均安装在圆形底座上，视场光栏以及另一个聚光镜则安装在支架上，它们构成了显微镜的照明系统，使试样表面获得充分、均匀的照明。

显微镜调焦装置：在显微镜的两侧有粗动和微动调焦手轮，两者在同一部位。

随粗调手轮6的转动，支撑载物台的弯臂作上下运动。

在粗调手轮的一侧有制动装置，用以固定调焦正确后载物台的位置。

微调手轮5使显微镜本题沿着划轨缓慢移动。

在右侧手轮上刻有分度格，每一格表示物镜座上下微动0.002毫米。

与刻度盘同侧的齿轮箱上刻有两条白线，用以指示微动升降范围，当旋到极限位置时，微动手轮就会自动被限制，此时，不能再继续旋转而应该倒转来使用。

金相显微摄像一、实验目的:(一)了解普通金相显微镜的构造与使用方法。

(二)了解金相试样的制备方法。

(三)学习使用金相显微镜观察金相组织。

二、实验设备及材料:实验设备:金相显微镜、砂轮机、抛光机、吹风机、玻璃板、培养皿、镊子。

材料:金相试样、砂纸一套(800,1000,1200 )、抛光液(Al2O3)、腐蚀剂(4% 硝酸酒精溶液)、药棉、酒精三、实验内容及步骤:实验内容:(1)用机械抛光和化学侵蚀的方法制备金相样品(2)观察试样的显微组织,并绘制组织图。

试验步骤:(1)金相样品的截取及镶嵌(2)金相样品磨光(3)金相样品的抛光(4)金相样品的化学侵蚀(5)显微组织的观察与记录四、简述金相显微镜的放大原理:显微镜的成象放大部分主要由两组透镜组成。

靠近观察物体的透镜叫物镜,而靠近眼睛的透镜叫目镜。

通过物镜和目镜的两次放大,就能将物体放大到较高的倍数五、简述金相显微镜的基本构造金相显微镜通常由光学系统,照明系统和机械系统三大部分组成,有的显微镜还附有摄影装置(一)金相显微镜机械装置显微镜的机械装置要由镜座、镜臂、载物台、镜简、物镜转换器及调焦装置等。

它是支持放大、照明部分的支架、具固定与调解光学镜头,固定和移动标本作用。

二)金相显微镜放大部分放大部分包括接物镜和接目镜。

(三)金相显微镜照明部分照明部分包括反光镜、滤光镜、虹彩光圈和聚光镜等六、金相制样的基本过程包括几个方面?这几个方面各是哪些?制备显微试样包括取样、磨光、抛光及浸蚀四个步骤1、取样取样时应根据被分析材料或零件的特点。

选择有代表性的部分。

试样最适合的尺寸是直径为12mm,高为10mm的圆柱体或面积为12*12㎜2,高10mm的长方体。

根据材料性质不同,可用手锯、用车床切削、用锤子击碎以及用砂轮切割等方法截取试样。

在取样过程中应注意防止试样受热组织发生变化。

取得试样后,应将试样表面制成平面,同时边缘要倒成圆角(如分析化学热处理表面组织时则不能倒角)。

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。

金相显微镜的使用及金相试样的制备实验报告建议与感想一、引言1.1 任务背景金相显微镜是金相学中一种重要的实验工具，用于观察材料的金相结构。

金相结构的观察可以揭示材料的组织结构、晶体结构、晶界和缺陷等信息，对材料的性能和应用具有重要意义。

本实验旨在探索金相显微镜的使用方法，并通过制备金相试样，深入了解金相显微镜的原理和应用。

1.2 实验目的•了解金相显微镜的基本原理和操作方法；•掌握金相试样的制备流程和要求；•学会使用金相显微镜观察和分析材料的金相结构。

二、金相显微镜的使用2.1 金相显微镜的原理金相显微镜是利用光学原理，通过聚焦光学系统从样品表面反射的光线来观察材料的金相结构。

它主要由显微镜本体、光源系统、光学补偿装置和图像记录系统等部分组成。

金相显微镜通常有亮场和暗场两种观察模式，其中亮场模式是最常用的观察方法。

2.2 金相显微镜的操作方法•准备样品：将待观察的材料切割成一定尺寸的样品，并进行打磨、抛光等处理，使其表面平整；•调节显微镜：打开光源，调节显微镜的亮度和对比度，确保获得清晰的观察图像；•放置样品：将制备好的金相试样放置在显微镜上，并通过试样夹具固定；•对焦观察：使用显微镜的目镜和物镜对试样进行对焦，并调节焦平面，以获得最清晰的图像；•观察和记录：使用目镜和物镜进行观察，并记录观察到的金相结构信息。

三、金相试样的制备3.1 金相试样制备的基本流程1.样品切割：根据实验需求，将待观察的材料切割成适当大小的样品；2.研磨打磨：使用研磨机或打磨机对样品表面进行粗磨和细磨，使其表面平坦光滑；3.抛光处理：利用抛光机对样品进行抛光，去除研磨过程中产生的伤痕和凸起物；4.清洗处理：将抛光后的样品进行清洗，去除抛光剂和其他污物；5.腐蚀处理：根据需要，对样品进行腐蚀处理，以显现金相结构；6.清洗处理：再次对样品进行清洗，去除腐蚀剂和其他污物；7.酸洗处理：用酸洗液对样品进行处理，去除氧化物和其他表面污染物；8.最终清洗：用去离子水对样品进行最终清洗，以确保样品表面干净。

金相显微样品的制备及金相显微镜的使用实验一、实验目的1. 掌握金相样品的制备过程和基本方法；2. 了解金相显微镜的基本原理、构造，掌握显微镜的正确使用。

二、实验原理利用金相显微镜观察金相试样的组织或缺陷的方法称为金相显微分析。

它是研究金属材料微观结构最基本的一种实验技术，在金属材料研究领域中占有很重要的地位。

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。

这里仅对常用的光学金相显微镜作一般介绍。

（一）显微镜的基本原理、构造及使用1. 显微镜的基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 为被观察的物体，对着被观察物体的透镜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"。

其位置正好在人眼的明视距离（约250mm ）处。

在显微镜中所观察的就是这个虚像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；图1.1 成像光学原理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) 物镜的鉴别率物镜的鉴别率是指物镜能清晰分辨试样两点间最小距离的能力。

物镜鉴别率的数学公式为：A d 2λ=式中：d —物镜的鉴别率；λ—入射光源的波长；A —物镜的数值孔径，它表示物镜的聚光能力。

由公式可知，波长λ越短，数值孔径A 越大，则鉴别能力就越高（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，即通过物镜边缘的光线与物镜轴线所成的角度。