金属材料金相分析讲解学习
金属材料金相分析
金属材料金相分析金相分析是对金属材料进行组织和结构的研究，通过金相分析可以了解金属材料的晶粒大小、晶粒形状、晶界分布、相含量和相组成等信息，从而评估材料的性能和品质。
金相分析是金属材料研究和生产中的重要手段，对于材料的开发、制备和应用具有重要的指导意义。
金相分析的方法主要包括金相显微镜观察、腐蚀显微镜观察、扫描电镜观察、X射线衍射分析等。
其中，金相显微镜是最常用的金相分析方法之一，通过金相显微镜可以观察到金属材料的晶粒组织和相组成，对金属材料的组织结构进行分析。
腐蚀显微镜观察是通过在特定条件下对金属材料进行局部腐蚀，然后观察腐蚀后的组织结构，以了解金属材料的组织和相分布情况。
扫描电镜观察可以观察金属材料的表面形貌和微观结构，对于金属材料的表面缺陷和微观组织有很好的分辨能力。
X射线衍射分析是通过衍射图谱来分析金属材料的相组成和结构，可以准确地确定金属材料中的各种相和相的含量。
金相分析的过程中需要进行样品的制备和处理，包括样品的切割、打磨、腐蚀、脱脂等步骤，以保证样品的表面光洁度和组织的真实性。
在观察过程中需要选择合适的放大倍数和对焦调节，以获得清晰的金相显微照片或腐蚀显微照片。
在分析过程中需要结合金相图谱和金相手册，对观察到的组织结构和相组成进行鉴定和分析。
金相分析的结果可以为金属材料的制备和研究提供重要的参考和依据，可以指导金属材料的热处理工艺和性能改进。
通过金相分析可以评估金属材料的晶粒大小和分布情况，了解金属材料的相组成和含量，判断金属材料的组织结构和性能特点，为金属材料的选材和应用提供科学依据。
总之，金相分析是对金属材料进行组织和结构分析的重要手段，通过金相分析可以了解金属材料的组织结构和相组成，为金属材料的研究和生产提供重要的参考和依据。
金相分析在材料科学和工程领域具有重要的应用价值，对于提高金属材料的性能和品质，推动金属材料的发展和应用具有重要的意义。
《金相分析试验培训》课件
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
金相分析试验培训PPT课件
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。
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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。
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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)。
金相检验基础知识培训
金相检验基础知识培训金相检验是一种常用的金属材料分析方法，通过对金属材料的显微组织进行观察和分析，来了解其内部结构和性能。
它在工业生产和科学研究领域中起着重要的作用。
本篇文章将介绍金相检验的基础知识，包括金相检验的定义、检验方法与步骤、常用的显微镜及其使用方法、样品的制备以及金相检验的应用。
一、金相检验的定义金相检验是指对金属材料的显微组织进行观察和分析的一种方法。
通过利用显微镜对金属材料进行放大观察，可以获得关于金属内部结构、晶粒大小、晶粒形貌、相组成等方面的信息。
金相检验可以帮助我们了解金属材料的性能、品质以及工艺加工过程中的变化。
二、金相检验的方法与步骤1. 金相材料制备：首先需要将待检验的金属材料制备成试样。
通常采用切割、研磨、抛光等方法，使材料表面平整、光亮，方便显微观察。
2. 试样腐蚀：经过制备后的金属材料试样需要进行腐蚀处理。
常用的腐蚀试剂有酸性溶液、碱性溶液和复合试剂等，在试样表面加以处理，以便于显微观察。
3. 显微观察：将腐蚀处理后的金属材料试样放置在显微镜下进行观察。
根据实际需要，可以选择不同倍率的显微镜进行观察。
观察过程中需要调节焦距、光照等参数，以获取清晰的显微图像。
4. 显微图像分析：对所观察到的显微图像进行分析。
可以测量晶粒尺寸、晶界类型、颗粒形貌等参数，还可以通过显微图像的比对，判断材料是否存在缺陷、变形、相分离等问题。
三、常用的显微镜及其使用方法常用的显微镜包括光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜。
光学显微镜主要用于金相检验中的观察和分析，而电子显微镜则可以提供更高的分辨率和更详细的信息。
在使用显微镜时，需要注意以下几点：1. 校准显微镜：使用前需要校准显微镜，确保观察结果的准确性。
2. 调节焦距：调节显微镜的焦距，使试样的显微图像清晰可见。
3. 光源调节：根据观察需求，调节显微镜的光源，以获得适当的亮度和对比度。
4. 观察角度：通过调整试样和显微镜的相对位置，选择最佳的观察角度。
金属材料金相分析
金属材料金相分析金相分析是金属材料分析中的一项重要技术，它通过对金属材料的显微组织进行观察和分析，来揭示材料的组织结构、成分、性能和加工工艺等信息。
金相分析是金属材料学和材料工程领域中的基础性工作之一，对于研究材料的性能和应用具有重要的意义。
金相分析的基本原理是利用金相显微镜对金属材料的组织进行观察和分析。
金相显微镜是一种专门用于金属材料观察的显微镜，它能够在高倍放大下观察材料的显微组织结构，包括晶粒、晶界、孪晶、包体相等。
通过金相显微镜的观察，可以对金属材料的组织特征进行分析，揭示材料的组织类型、晶粒大小、相分布情况等重要信息。
金相分析的方法主要包括金相显微镜观察、腐蚀组织显微镜观察、电子显微镜观察、X射线衍射分析等。
其中，金相显微镜观察是金相分析的基本方法，通过金相显微镜可以清晰地观察到金属材料的组织特征，包括晶粒形状、晶粒大小、晶界分布等。
腐蚀组织显微镜观察是通过在金属材料表面施加腐蚀剂，将材料的表面腐蚀，从而显现出材料的组织结构。
电子显微镜观察和X射线衍射分析是对金相显微镜观察结果的进一步分析，可以获得更加详细和准确的组织信息。
金相分析的应用范围非常广泛，涉及到金属材料的研究、生产和应用等方面。
在材料研究领域，金相分析可以帮助科研人员了解材料的组织特征，揭示材料的性能和加工工艺等信息，为新材料的研发提供重要参考。
在材料生产领域，金相分析可以帮助生产工艺人员监测材料的组织质量，指导生产工艺的优化和改进。
在材料应用领域，金相分析可以帮助工程师了解材料的组织结构和性能特点，指导材料的选择和设计。
总之，金相分析作为金属材料分析的重要技术，对于揭示材料的组织结构、成分、性能和加工工艺等信息具有重要的意义。
通过金相分析，可以深入了解金属材料的内部结构和特性，为材料的研究、生产和应用提供重要的支撑。
希望通过本文的介绍，读者对金相分析有了更加全面和深入的了解，为相关领域的工作和研究提供帮助和参考。
金属金相组织分析
金属金相组织分析金属金相组织分析是金属科学与技术领域中一种重要的研究方法，它是研究金属的组织形态、形状、尺寸、形貌及其机械性能等物理性质的一种系统技术，是普通材料的金相分析的扩展范畴。
本文综述金属金相组织分析的有关理论及实验方法。
一、金属金相分析的理论基础金属金相分析的理论基础是普朗克-前伊利安定律（Pron-Fleming-Elyin Law），普朗克-前伊利安定律是一种物性理论，用于研究物质形态变化的物理方式。
它指出，如果给定金属的温度和压力发生变化，影响金属组织形态的最重要的两个因素是温度和压力，金属组织形态有按温度增加而减少非相平衡带，这称为温度流变机制，也可按压力增加而减少非相平衡带，这称为压力流变机制。
二、金属金相组织分析的实验方法金属金相组织分析通常采用实验来研究金属的组织形态、形状、尺寸、形貌及其机械性能等物理性质。
在金属金相分析实验中，要求实验样品具有足够的厚度，以便可以在放射性环境下获得组织形态信息。
金属金相组织分析的实验方法可分为X射线衍射法、扫描电子显微镜法、电子透射显微镜法和热学实验法等。
1.X射线衍射法X射线衍射是一种金属金相组织分析常用的实验方法，它可以测量金属的组织形态、形状、尺寸及机械性能等物理性质。
它采用X射线技术测量金属内部结构，利用X射线能够穿过金属结构而不被吸收，可以获得完整的内部结构信息。
2.扫描电子显微镜法扫描电子显微镜法是由电子色谱实验室开发的一种新型电子显微镜技术，它以更高的精确度、更大的灵敏度和更强的定位能力可用于金属金相组织分析。
它测量金属组织形态、形状、尺寸及机械性能等物理性质，可以通过测量电子能谱获得更准确的结构信息。
3.电子透射显微镜法电子透射显微镜（TEM）是一种金属金相组织分析中常用的实验方法，它可以测量金属的细胞结构，如低结晶度和细胞结构尺寸等，并可以测量金属的形貌和机械性能。
电子透射显微镜能够直接观察金属内部微观结构，从而得出金属的机械性能和形貌等信息。
金相分析学习报告 PPT
光学金相显微镜的放大原理示意图
经物镜放大
后的一次像 A/B/是一个 倒立实像
一次像A/B/都应落
在目镜的一倍焦距 （f 2）之内，它再 经目镜放大则成为
一个正立的虚像 A//B//。
金相试验方法
光学金相显微镜的使用
明场照明特点 光线垂直地射向试样表面，得到在发亮的背底上衬
出黑色像的映像。有凹凸不平处无阴影产生，得到 清晰平坦的影像 衬度低、缺乏立体感
金相样品的制备
• 镶嵌 当样品小,试样形状复杂,需要边缘 保护时,我们对样品进行镶嵌.
• 优质镶嵌的标准:表面无污染,选择 与试样相适应的镶嵌料.一般常用 牙托粉作为镶嵌料
金相样品的制备
• 热镶嵌 质量及硬度优于冷镶嵌 单个镶嵌速度快 尺寸标准
• 冷镶嵌 用于脆性易碎试样 大量快速镶嵌 用于真空镶嵌 可镶嵌任意形状试样
自动磨抛机 型号为Φ30的夹头
金相样品的制备
磨粒粒度大于100μm时的磨光称为粗磨，粒度在10-100μm之间可看 成是细磨，当磨粒粒度小于1μm时的磨削过程就叫抛光。
（1）粗磨 用砂轮切割、锯等方法截取的试样，表面极为粗糙，可 采用金相砂轮机进行粗磨；对于较软的材料，则可用锉刀挫平。但 在粗磨过程中应注意试样的温度，不能使温度超出能使组织保持原 状的温度范围，因此应对试样进行适当的冷却。同时，粗磨时不宜 施加过大的接触力，因为压力太大会造成较厚的变形层，不易在后 面的磨削过程中去除。
抛光膏有不同粒度，分成W7、 W5、W3直到W0.25等。W7表示 最粗磨粒直径为7μm；如此类推。
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
金相样品的制备
腐蚀分类：化学腐蚀、电解腐蚀、光学浸蚀、物理浸蚀。 化学腐蚀的原理：化学溶解过程。纯金属或单相均匀的固溶 体化学腐蚀方式;两相组织化学腐蚀方式; 常用化学腐蚀方法
金相分析技术ppt课件ppt课件
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回复与再结晶
（a）黄铜冷加工变形量达到CW＝38％后的组织 （b）经580ºC保温3秒后的组织
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回复与再结晶
（c）580ºC保温4秒后的金相组织（d）580ºC保温8秒后的金相组织
2、磨砂轮时应利用砂轮的侧面，并使试样沿砂轮径向缓慢往复移动，施加压 力要均匀。这样既可以保证使试样磨平，还可以防止砂轮侧面磨出凹槽，使试样 无法磨平。
3、在磨制过程中，试样要不断用水冷却，以防止试样因受热升温而产生组织 变化。
4、在一般情况下，试样的周界要砂轮或锉刀磨成45°角，以免在磨光及抛光 时将砂纸和抛光织物划破。
Al－Mg2Si相图
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Al-Mg-Si 合金
Al-Mg-Si 合金体系中Mg和Si的原子个数比为 2/1，质量比为1.73时，Si刚好完全形成Mg2Si 相，叫做平衡相合金体系。如果Mg/Si质量比 小于1.73，则Si的含量超过形成Mg2Si当量所 需的Si，形成硅过剩合金系。过剩硅可以提高 合金的强度，但过剩硅的存在可能导致材料的 脆性增加，所以硅含量一般不能超过太多。 该系合金的特性：中等强度，耐腐蚀性能好， 焊接性能好，工艺性能好（易挤压出成形）氧 化着色性能好。
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回复与再结晶
（e）580ºC保温15分后的金相组织（f）700ºC保温10分后晶粒长大的的金相组织
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晶粒尺度
金属及合金的晶粒大小与金属材料的机械性能、工艺 性能及物理性能有密切的关系。细晶粒金属的材料的机械 性能、工艺性能均比较好，它的冲击韧性和强度都较高， 在热处理和淬火时不易变形和开裂。粗晶粒金属材料的机 械性能和工艺性能都比较差。金属材料的晶粒大小与浇铸 工艺、冷热加工变形程度和退火温度等有关。金属材料的 强度在很大程度上取决于晶粒的大小，正如Hall-Petch公式 所描述的强度和晶粒尺寸之间的函数关系：
金相检验培训心得5则
金相检验培训心得5则金相检验是金属材料表面和内部微观结构的观察和分析方法，对于研究材料的性质和质量具有重要意义。
作为一名金相检验培训的学员，我参加了为期一周的金相检验培训班。
在培训过程中，我通过理论学习和实验操作，深入了解了金相检验的原理和方法。
下面是我对这次培训的5则心得体会。
一、培训过程中，我们首先进行了金相检验的基础理论学习。
通过讲解讲座和教材阅读，我了解到金相检验的历史渊源、发展现状和应用领域。
同时，还学习了金相检验的基本原理、仪器设备的使用方法以及样品制备和观察技巧等内容。
这些理论知识为我后续的实验操作打下了坚实的基础。
二、在实验室中，我们学习了金相检验的实验操作技巧。
首先，我学会了如何制备金相试样，包括材料的切割、打磨和腐蚀等过程。
接着，我掌握了金相显微镜的使用方法，学会了如何调节显微镜的对焦、放大倍数和光源亮度等参数，以获得清晰的金相图像。
最后，我学习了通过金相图像来观察和分析材料的组织结构，包括晶粒形貌、晶界和相的分布情况等。
三、在实验过程中，我们进行了一系列的金相检验实验。
通过观察和分析不同材料的金相图像，我掌握了材料的组织结构特征和变化规律。
比如，我学会了通过观察晶粒的尺寸、形状和排列方式等来判断材料的晶粒度和晶格取向等信息。
同时，我还学会了通过金相图像来分析材料的相变性质、热处理效果和力学性能等重要参数。
四、在实验中，我遇到了一些困难和问题。
比如，样品的制备过程中容易产生切割、打磨和腐蚀不均匀等问题，导致金相图像不清晰或者不准确。
针对这些问题，我主动向老师请教，并通过调整操作方法和参数来解决。
通过不断的实践和反思，我不断提高了实验操作的技巧和水平。
五、通过这次金相检验培训，我不仅掌握了金相检验的基本理论和实验技能，还培养了细致观察、耐心实验和分析问题的能力。
金相检验是一门想象力和耐心的学科，需要精细的实验技能和观察力。
通过这次培训，我深刻体会到了金相检验的重要性和意义，以及作为一名金相检验人员应具备的基本素养和职业道德。
金相检验培训课件
案例二
汽车用铝合金零部件的金相检验 。金相检验可以检测铝合金零部 件的内部缺陷、晶粒度等，确保
汽车零部件的质量和安全性。
其他领域金相检验应用案例分析
能源领域
在能源领域，如核能、太阳能等领域，金相检验可以用于检测材 料在高温、高压等极端条件下的组织变化和性能稳定性。
电子领域
在电子领域，金相检验可以用于检测半导体材料、电子元器件等的 微观结构和性能，确保电子产品的质量和稳定性。
检验流程与操作规范
检验流程
包括样品制备、显微观察、图像分析、结果判定等步骤，需按照标准规定的流程 进行操作。
操作规范
如样品制备时应选择适当的磨削、抛光和蚀刻方法，显微观察时应选择合适的放 大倍数和光源等。
检验报告的编写与审核
检验报告编写
应包括样品信息、检验方法、显微组织特征描述、结果判定 等内容，需按照规定的格式和要求编写。
炼钢连铸坯的金相检验。通过金相检 验，可以检测连铸坯的内部裂纹、孔 洞等缺陷，确保产品质量。
铝合金行业金相检验案例分析
铝合金行业概述
铝合金具有轻质、高强度、耐腐 蚀等优点，广泛应用于航空、汽
车、建筑等领域。
案例一
航空用铝合金材料的金相检验。 通过金相检验，可以检测铝合金 材料的微观组织结构，评估其力 学性能和疲劳性能，确保航空器
优点
能够准确确定晶体结构，对样品制备 要求较低。
缺点
操作相对复杂，需要专业人员操作。
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金相检验标准与规范
国家标准与行业标准
国家标准
如GB/T 18173-2016《金属显微组织检验方法》等，规定了金相检验的基本原 则、方法、步骤和要求。
行业标准
如YB/T 5145-2003《钢铁显微组织检验方法》等，针对特定金属材料制定了相 应的金相检验标准。
金相基础培训
聚金品保部金相基础培训一、金相基础知识金相分析是运用放大镜和显微镜，根据对金属材料的宏观及微观组织进行观察研究的方法，生产实际中常常称为金相检验。
宏观组织是用10倍以下的放大镜或者人眼睛直接观察到的金属材料内部所具有的各组成物的直观形貌，微观组织主要是指在光学显微镜下所观察到得金属材料内部具有的各组成物的直观形貌。
金相分析是根据有关标准和规定来评定金属材料质量的一种常规检验方法；并可用来判断零件生产工艺是否完善，有助于寻求零件产生缺陷的原因。
因此，它也是生产和科研中必不可少的一种手段。
1、进行金相分析，首先应根据各种检验标准和规定进行试样制备。
若试样制备不当，则可能出现假象，例如：金相抛光不干净，金相检验时金相照片会出现大量的黑点，影响判断，从而得出错误的结论，因此，金相试样的制备是金相分析的关键，在金相分析中占据十分重要的地位。
2、其次，从事金相分析的人员，必须具备一定的热处理基础知识，了解和熟悉常用金属材料在不同热处理制度下的相组成和组织组成。
3、我们常用的金属为晶体，以前说过非晶体，玻璃、陶瓷等，晶体种类繁多。
金属的晶体是由更小的晶格组成二、金相常见组织1、铁素体定义：碳溶于a-Fe中的间隙式固溶体称为铁素体，常用F表示。
铁素体含碳量很低，其性能接近纯铁，是一种塑性、韧性高和强度、硬度低的组织。
钢材中铁素体一般以片状（一般是在调质处理中出现）、块状（中低碳钢、中低合金钢中白色块状区域）、针状（一般指魏氏组织中的先共析针状铁素体）、网状（钢在缓冷时形成的渔网一样连续的组织）存在。
在我们常用的中低碳钢中，铁素体在我们金相照片上显示为白色块状。
铁素体在加工硬化方面不敏感，因此可以承受很大见面率的拉拔，且拉拔后硬度、抗拉强度上升较慢，适宜压力加工。
铁素体在770度以下有铁磁性，770度以上失去磁性。
另有一种铁素体在较高温度下出现，一般存在于1394度以上，因存在的温度较高，叫做高温铁素体，常温下少见。
金相学习计划
金相学习计划一、学习目的金相学是金属材料分析的重要手段，通过金相学的学习可以深入了解金属材料的组织结构、性能和加工工艺，为材料工程技术提供重要依据。
通过金相学的学习，可以掌握金属材料显微组织的观察和分析技术，以及相关的样品制备、镜检和图像分析等实验方法，从而提高材料工程技术人员对金属材料的认识和把握能力，为相关专业的学习和工作打下坚实的基础。
二、学习内容1. 金相学基础知识2. 金属材料的组织结构和性能3. 金相显微镜与金相图像分析技术4. 金相样品的制备和处理方法5. 金相分析的应用和实验技术6. 金相学与材料加工工艺的关系三、学习安排1. 第一阶段：基础知识学习学习金相学的基础知识，包括组织结构、相变规律、组织和性能的关系等方面的内容。
通过课本学习和相关资料的查阅，掌握金相学的基本理论和知识体系，建立起对金相学的整体认识。
学习方式：图书馆查阅相关书籍资料，网络搜索相关学习资源，定期参加金相学知识讲座和学术报告会。
时间安排：每周至少安排2天时间进行金相学基础知识的学习，每次学习时间不少于4小时。
2. 第二阶段：实验技术学习学习金相显微镜的基本原理和使用方法，掌握金相样品的制备和处理技术，了解金相显微镜图像的分析方法。
通过实验操作，熟悉金相显微镜的使用和样品制备的基本步骤，为后续的金相分析实验做好准备。
学习方式：参加实验室的金相学实验课程，学习相关实验技术的操作方法和注意事项，积极参与实验过程，展开实际操作练习。
时间安排：每周安排一天时间进行实验技术学习，每次实验时间不少于6小时。
3. 第三阶段：金相分析实验开展金相分析实验，通过对金属材料的显微组织进行观察和分析，了解不同金属材料的组织特征和性能表现。
实验中注重实验数据的记录和分析，形成实验报告，总结实验结果并提出思考和建议。
学习方式：参与实验室的金相学实验项目，积极参与实验操作和数据处理，掌握金相分析的基本方法和步骤，学会用金相图像分析技术进行显微组织的定量分析。
金属材料金相微观组织分析
金属材料金相微观组织分析金属材料是工程材料的重要组成部分，其性能表现与其金相微观组织密切相关。
金相微观组织分析是通过光学显微镜观察金属材料的组织结构，并通过对组织结构的分析来了解材料性能与组织结构之间的关系。
下面将对金属材料金相微观组织分析进行详细介绍。
金相微观组织分析是通过制备薄片，对金属材料进行组织观察和分析的方法。
首先需要从金属材料中制备出薄片，然后进行打磨和抛光处理，使其表面光洁度达到要求。
接着，将薄片进行腐蚀处理，使不同的组织结构产生明显的差异。
最后，通过光学显微镜观察与分析薄片上的组织结构，如晶粒结构、晶界、相分布等。
通过这些观察和分析，可以得到关于材料性能与组织结构之间关系的有价值的信息。
金相微观组织分析的一项主要内容是观察晶粒结构。
在光学显微镜下，通过增加透射光的方法，可以清晰地观察到材料中晶粒的形状、大小和方向。
晶粒的形状和大小对材料的力学性能、热处理效果等具有重要影响。
晶粒越细小，材料的抗拉强度和硬度越高。
另外，晶粒的方向分布会影响材料的各向异性。
除了晶粒结构外，金相显微镜还可以观察和分析材料的相分布。
相是指材料中具有相同化学组成和结构的部分。
相的分布对材料的力学性能、耐蚀性等也有重要影响。
例如，在一些合金中，固溶体相与析出相的组织结构会影响材料的强度和硬度。
此外，金相显微镜还可以观察材料中的孪晶结构和缺陷结构。
孪晶是晶界附近的微小结构，对材料的延展性和强度具有重要影响。
而缺陷结构如晶界、位错等也会对材料的力学性能和热处理效果产生影响。
金相微观组织分析除了通过观察和分析组织结构来了解材料性能与组织结构之间的关系外，还可以通过显微硬度测试、拉伸试验等方法来验证和深入了解这些关系。
总结起来，金相微观组织分析通过光学显微镜观察和分析金属材料的组织结构，包括晶粒结构、相分布、孪晶结构和缺陷结构等，并通过这些结构的观察与分析，来了解材料性能与组织结构之间的关系。
这对于材料的设计和制备过程具有重要的指导意义，也为材料的性能提升和应用提供了有价值的数据。
金属材料金相检验
金属材料金相检验导言：金相检验是对金属材料进行组织结构观察和分析的一种方法，通过显微镜观察样品的金相组织，可以了解材料的晶粒大小、晶界分布、相含量以及存在的缺陷等信息。
本文将从金相检验的原理、方法和应用等方面进行阐述。
一、金相检验的原理金相检验的原理是利用金相显微镜对金属材料进行观察和分析。
金相显微镜是一种特殊的显微镜，它可以放大样品的组织结构，使人眼可以清晰地观察到金属材料的晶粒、相和孔隙等微观结构。
金相显微镜通常采用光学显微镜和电子显微镜两种类型，其中光学显微镜是最常用的金相检验仪器。
通过金相显微镜的观察和分析，可以得到金属材料的组织特征和性能信息。
二、金相检验的方法1. 样品准备：金相检验的第一步是制备样品，通常需要将金属材料切割成适当大小的试样，并进行粗磨和细磨处理，最后进行抛光以得到光滑的试样表面。
2. 腐蚀显色：为了使金属材料的组织结构能够在显微镜下观察到，需要对试样进行腐蚀显色处理。
腐蚀液的选择根据金属材料的类型和需要观察的组织结构而定，常用的腐蚀液有酸性腐蚀液和碱性腐蚀液。
3. 显微观察：腐蚀显色后的试样可以放入金相显微镜中进行观察。
观察时需要选择适当的放大倍数，以保证观察到的结构清晰可见。
观察时可以通过调整显微镜的焦距、光源亮度和对比度等参数，使观察到的图像更加清晰。
4. 图像分析：观察到的金相图像可以通过图像分析软件进行处理和分析，以得到更准确的结果。
常用的图像分析方法包括晶粒大小测量、相含量计算和颗粒分布分析等。
三、金相检验的应用金相检验广泛应用于金属材料的研究和工程实践中。
具体应用包括：1. 材料研究：金相检验可以用于研究金属材料的晶粒生长规律、相变行为和力学性能等。
通过观察和分析金相组织，可以揭示材料的微观结构特征和性能变化规律。
2. 质量控制：金相检验可以用于对金属材料的质量进行控制和评估。
通过观察和分析金相组织，可以判断材料是否存在缺陷、杂质和非金属夹杂物等。
3. 故障分析：金相检验可以用于对金属材料的故障进行分析和判断。
金属材料-力学性能及金相检验基础知识
洛氏硬度
• 表示方法：如，50HRC表示用洛氏硬度C标尺测 定的洛氏硬度值为50；90HRBW表示用球形硬质 合金压头B标尺测得的洛氏硬度值为90。 • 对试样要求：与布氏硬度相近，但支撑面的平整 要求更高。 • 优点：操作简便迅速，硬度值可直接读出，压痕 较小，可在工件表面进行试验，广泛应用于半成 品或成品的质量检验。 • 缺点：测量误差大，不够精确，压痕较小，代表 性差，重复性差，分散度大，不同标尺之间的硬 度值没有联系，不能进行比较。
拉伸试验过程简介-2
• 根据试样的变形特性，可将拉伸试验过程分成弹性变形、 屈服、均匀塑性变形和局部塑性变形等四个阶段。 • 弹性变形阶段—外力卸除后试样恢复到原始形状，包括线 弹性变形阶段和非线性变形阶段。 • 屈服阶段—虽然外力没有增加，但试样的伸长却突然增加， 好像试样屈服于外力而自行伸长。这种拉力不增加而变形 继续增加的线性是金属从弹性变形阶段到塑性变形阶段的 一个明显标志。 • 均匀塑性变形阶段—该阶段随着变形量的增加金属不断强 化，这种现象称为加工硬化或变形强化。 • 局部塑性变形阶段—该阶段变形强化跟不上变形的发展， 使变形集中在试样的某一部位进行，形成“缩颈”现象， 直至断裂。
硬度与强度的换算
• 金属的硬度与静强度等其它力学性能指标之间没有严格的 对应关系，但可根据大量试验数据进行粗略的换算，换算 数据也在有关的国家标准或行业标准中进行了“规定”， 但并不赞成使用这种换算。 • 硬度与强度、硬度与硬度换算的标准有： GB/T1172《黑色金属及强度换算值》 GB/T 3771《铜合金硬度与强度换算值》 GB/T 13313《轧辊肖氏、里氏硬度试验方法》附录A、B GB/T 17394《金属里氏硬度试验方法》附录B、C、D GBn
压缩、弯曲、剪切试验
金属材料金相分析
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精选ppt
化学浸 b）直射光反映为亮色晶粒
20
精选ppt
a)高倍
在两相交界处,更21容易被腐蚀成凹陷
精选ppt
b) 中倍
22
精选ppt
c) 低倍
23
精选ppt
在高倍下观察，铁素体和渗碳体都是白色。而相界是
黑的可显现出来。
在中倍下观察时，由于分辨能力小于渗碳体片的厚度。
32
精选ppt
NH4OH (比重0.88)5份
H2O2 （3%）5份
H2O
5份
HF（浓） 0.5ml
H2O
99.5ml
HF（浓）
10ml
HCl（浓） 15ml
HNO2（浓） H2O
25ml 50ml
先擦拭，再浸人试剂中 1 ～ 2 分钟
用棉花沾上浸蚀剂擦拭。 为获得较佳效果应使用新 配的H2O2 用棉花沾上试剂擦拭 10 ～ 20 秒
水杨酸 10g 酒精 100ml
用棉球浸蚀数分钟
显示钢及铸铁的一般组织，受浸蚀的 珠光体较清晰
氧化铁、盐 酸溶液
氢氧化铵、 双氧水溶液
氢氟酸水溶 液
浓混合酸溶 液
二、 有色金属材料常用的浸蚀剂
配方 (a) (b) (c)
FeCl3(g) 1
5
25
HCl(ml) 20 10 25
H2O(ml) 100 100 100
至1分钟
℃）
盐酸 10ml 硝酸 3ml 木酒精 10ml
浸蚀 2 ～ 10 分钟
显示高速钢淬火及淬火回火后晶粒大 小
盐酸 (比重1.19)3份 硝酸份 (比重1.42)1份
浸入试剂内数次，每次 2 ～ 3 秒，并抛光，用水 和酒精冲洗
金属材料金相检验培训学习总结
金属材料金相检验培训学习总结理化检测中心：张学彬2009年4月11日—2009年4月14日于温州，由中国计量出版社主办，金属材料金相检验培训的主要内容：一、金属学基础；二、钢的热处理原理；三、检验技术；四、焊接接头金相分析；五、失效分析。
通过为期4天的培训，通过老师的授课以及学员之间相互沟通与交流，使我更加深入地了解金属学的基本原理，更加熟练地掌握了钢的金相检验技术方法，探讨了平时工作遇到的磨样、分析样品的疑难问题，也了解到企业的业务动向以及技术创新。
一、金属学基础晶格是表示晶体中的原子在空间规律排列方式的格架；晶胞是具有代表性、由最少的原子排列而成的小单元。
晶胞是组成晶格的最基本单元。
晶格可归纳为14种基本类型，金属晶体中最常见的晶格是体心立方晶格、面心立方晶格、密排立方晶格。
α-Fe、铬、钼等14种金属为体心立方晶格结构；γ-Fe、镍、铝、铜等15种金属为面心立方晶格结构；铍、镉、锌等17种金属具有密排立方晶体结构。
金属的结晶主要受3个因素的影响：金属的化学成分、冷却速度和结晶时的环境状态。
铁碳合金的基本相有铁素体、奥氏体、渗碳体3种。
铁素体是碳溶于α-Fe中的间隙固溶体，奥氏体是碳溶于γ-Fe中的间隙固溶体，渗碳体是铁的碳化物中最重要的一种，常C表示。
铁碳相图可以分析各类合金的平衡结晶过程、相变规律及其常温下的用化学式Fe3组织，应用于选择适合各种工件性能的材料和指导热加工工艺。
二、钢的热处理原理钢的热处理是把钢加热到预定的温度保温一段时间，然后以预定的速度冷却下来从而使材料内部结构发生变化而取得某种性能的一种综合工艺方法。
热处理不改变工件整体的化学成分。
钢加热时的转变主要是奥氏体化过程，分为奥氏体的形成、奥氏体的长大、残余渗碳体的溶解、奥氏体的均匀化。
影响奥氏体化的因素有：加热温度、加热速度、合金元素、原始组织。
影响奥氏体长大的元素有加热温度和时间、加热速度、化学成分、组织遗传性。
高温奥氏体只有在缓慢冷却时，组织转变规律才服从Fe-Fe3C状态图，即由奥氏体转变为珠光体。
金属金相分析 金属材料金相分析
金属金相分析金属材料金相分析一：金属金相分析概述（003）金相分析是金属材料试验研究的重要手段之一，采用定量金相学原理，由二维金相试样磨面或薄膜的金相显微组织的测量和计算来确定合金组织的三维空间形貌，从而建立合金成分、组织和性能间的定量关系。
将计算机应用于图像处理，具有精度高、速度快等优点，可以大大提高工作效率。
科标无机检测中心提供金相分析、金属金相分析、金属材料金相分析等相关检测二：金相分析的主要检测项目1、焊接金相检验；2、铸铁金相检验；3、热处理质量检验；4、各种金属制品及原材料显微组织检验及评定；5、铸铁、铸钢、有色金属、原材低倍缺陷检验；6、金属硬度（HV、HRC、HB、HL）测定、晶粒度评级；7、非金属夹杂物含量测定；8、脱碳层/渗碳硬化层深度测定等。
三：金相分析的部分参考标准TB 10212-2008 《铁路钢桥制造规范》DG/TJ08-2001-2007(J10973-2007) 《钢结构检测与鉴定技术规程》DG/TJ08-804-2005(J10616-2005) 《既有建筑物结构检测与评定标准》GB/T 17455-1998《无损检测表面检查的金相复制件技术》DNV 船舶入级规范《船舶/高速、轻型船只和海军水面船只－新建船只》GB/T 3949-2001 《船用不锈钢焊接接头晶间腐蚀试验方法》ISO 9015-1:2001《金属材料焊缝破坏性试验－硬度试验－第一部分：弧焊接头的硬度试验》。
ISO 9015-2:2001《金属材料焊缝破坏性试验－硬度试验－第二部分：弧焊接头的硬度试验》BS EN 287-1:2004 《Qualification test of welders-Fusion welding-Part 1:Steel》GB/T 5617-2005 《钢的感应淬火或火焰淬火后有效硬化层深度的测定》DL/T 868-2004 《焊接用以评定规程》DL/T 773-2001《火电厂用12CrMoV钢球化评级标准》。
金属材料金相微观组织分析
实验三：金属材料金相显微组织分析指导老师：曾迎地点：机械馆2331 时间：2019.5.28 1、取样与制作1.1全相试样的选取准则金相检验是研究金属及合金内部组织的重要方法之一，是骓热处理质量好坏的重要手段，要进行金相检验，首先要选择合适的有代表性的金相试样。
常规检验可按相关技术标准规定要求取样，失效件的检验可在损坏的地方与完事的部位分别截取试样以作比较，结合其他检测手段探究其失效的大摇大摆。
金相试样截取部位确定以后，还必须确定检验面的方向，常取横向截面或纵向截面，横向试样即试样磨面为与轧(锻)制方向垂直的截面；纵向试样即试样磨面为与轧(锻)制方向平等的截面。
1.2 金相试样的截取方法金相试样的大小应便于握持及磨制，较理想的形状尺寸是磨面面积小于400mm2，高度15～20mm的圆柱体或长方体。
从被检测的金属材料和零件上截取金相试样可用手锯、砂轮切割机、电火花切割机、剪切、锯、鉋、车、铣等截取，必要时也可用气割法截取。
金相实验室里最常用的是手锯和薄片砂轮切割。
未经热处理的钢材、普通铸铁以及有色金属可用手锯切取，也可用薄片砂轮切割机切取；淬火处理后的钢材，常用切割砂轮机切取。
切割时，要注意冷却，特别是用砂轮切割机时，需要有充分的冷却液进行冷却。
硬而脆的可以用锤击法取样，拣出合适的形状和尺寸的试样，或者进行镶嵌。
无论采用何种方法截取试样，都就避免试样因截割加工不当而引起的显微组织变化，如淬火马氏体组织试样，若切割时冷却不当，过热发生回火形成回火马氏体组织；低碳钢、有色金属中晶粒因受力而拉长、压缩、扭曲；奥氏体类钢在外力作用下晶粒内部滑移线增加出现形变孪晶等。
这就要求在截取试样过程中试样受热、受外力作用尽量小。
1.3 夹持与镶样当选取好的试样过小或过薄(金属碎片、钢丝、钢带、钢针、小钢球等)不易握持，或要对表面处理、表面缺陷等边缘组织试样进行检验，因此要保护试样边缘，或者试样要在自动磨光和自动抛光机上进行自动研磨、抛光时，要对试样进行夹持或镶嵌，所选用的夹持与镶嵌方法均不得改变原始组织。
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墨、孔洞、裂纹外，无法辨别出各种组织组成物及其形态特征。
• 方法：
化学浸蚀法
• 操作：
1.将抛光好的试样磨面用化学浸蚀剂进行一定时间浸蚀； 2.浸蚀后用酒精清洗浸蚀面，再用吹风机吹干浸蚀面及试样整
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化学浸蚀法显示原理
a)
b)
a)晶界处光线的散射 b）直射光反映为亮色晶粒
20
a)高倍
在两相交界处,更容易被腐蚀成凹陷
21
b) 中倍
22
c) 低倍
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在高中倍下观察时，由于分辨能力小于渗碳体片的厚
度。所以两个相界溶合为一，观察到的黑色片实际是渗
金相显微试样的制备方法
机械抛光操作：
1. 将试样磨面均匀地、平整地压在旋转的抛光盘上，压力不宜过大， 并沿盘的边缘到中心不断作径向往复移动。
2.抛光时间不宜过长，磨面上磨痕全部消除而呈光亮的镜面后，即 可停止抛光。
3.抛光后的试样用水冲洗干净，然后进行浸蚀。
金相显微试样的制备方法
➢ 浸蚀
• 目的：
25
化学浸蚀剂
如果被显组织的稳定性高，就应选择侵蚀能力强的侵蚀剂。 ﹙即电极电位高的相，应选择侵蚀能力强的锓蚀剂﹚。但 也有一些情况不一样，不能所有的都选择侵蚀能力强的侵 蚀剂。否则一些差异小的细微组织，显示不出来。 例如：正火45钢，珠光体很细密，如果用HNO3-H2O侵蚀， 那么相界就由于过度侵蚀不能区分。如果用较弱的盐酸或 苦味酸溶液侵蚀，就能区分细片状索氏体组织。
电解抛光
➢机械抛光时，试样表面要产生变形层，影响金相组织显示的真实性。电 解抛光可以避免上述问题，因为电解抛光纯系电化学的溶解过程，没有 机械力的作用，不引起金属的表面变形。对于硬度低的单相合金以及一 般机械抛光难于做到的铝合金、镁合金、铜合金、钛合金、不锈钢等宜 采用此法。此外，电解抛光对试样磨光程度要求低(一般用800号水砂纸磨 平即可)，速度快，效率高。 ➢但是电解抛光对于材料化学成分的不均匀性，显微偏析特别敏感，非金 属夹杂物处会被剧烈地腐蚀，因此电解抛光不适用于偏析严重的金属材 料及作夹杂物检验的金相试样。
金属材料金相分析
汇报人：刘子武
金相分析概述
实验概述：
➢ 金相分析是研究工程材料内部组织结构的主要方法。 ➢ 金相显微分析法：利用金相显微镜在专门制备的试样上观察
材料的组织和缺陷的方法。
实验概述：
金相分析实验使用的主要仪器设备
金相显微镜
金相显微镜
实验概述：
金相分析实验使用的主要仪器设备
线切割机
镶嵌机
化学抛光
➢化学抛光是靠化学溶解作用得到光滑的抛光表面。这种方法操作简 单，成本低廉，不需要特别的仪器设备，对原来试样表面的光洁度要 求不高，这些优点都给金相工作者带来很大方便。化学抛光的原理与 电解抛光类似，是化学药剂对试样表面不均匀溶解的结果。 ➢化学抛光是将试样浸在化学抛光液中，进行适当的搅动或用棉花经 常擦试，经过一定时间后，就可以得到光亮的表面。化学抛光兼有化 学腐蚀的作用，能显示金相组织，抛光后可直接在显微镜下观察。
碳体。
如果再低的放大倍数的话。分辨能力小于铁素体的
片间距，那么，珠光体就呈现出黑色的块状。
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化学浸蚀剂
侵蚀剂主要是由电解质，溶剂，络合剂及添加剂组成。它 们都会影响侵蚀能力和侵蚀效果。侵蚀能力主要决定溶液中 的氧化性离子的本性，而不是浓度。所以调整侵蚀剂的侵蚀 能力的主要手段就是改变氧化性离子的种类和配比。所以要 想清晰地显示合金组织，得到衬度满意的金相照片。必须根 据试样中，待显组织的稳定性的高低，适当的选择侵蚀剂。
体，随后观察。
化学浸蚀
化学浸蚀 就是将抛光好的试样磨面侵入化学试剂中， 或用化学试剂擦试样的磨面，使其显示出显微组织的一 种方法。
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化学浸蚀原理
化学侵蚀实际上是一个电化学反应过程，金属与合金中的晶粒与 晶粒之间，晶内与晶界以及各相之间的物理化学性质不同 具有不 同的自由能，当受到侵蚀时，会发生电化学反应，（侵蚀剂也可 以称为电解质溶液）由于试样中各相在电解溶液中具有不同的电 极电位形成许多微电池 电极电位较底的部分，就是微电池的阳极， 溶解的较快。溶解处呈现凹陷或沟槽，在显微镜下观察时，光线 在晶界被散射，不能全部进入物镜所以就显示出黑色的晶界在晶 粒平面处的光线则以直接反射进入物镜呈现白亮色从而显示出了 晶粒的大小和形状。如图：这就是纯金属和单相固溶体合金的侵 蚀，由于晶界处原子排列絮乱自由能较高电极电位较低，所以在 侵蚀过程中首先被溶解逐渐呈凹陷。
磨制以“单向旋转”方式重复进行。 在调换下一号更细的砂纸时，应将试样上的磨屑和砂粒清除干净，
并使试样的磨制方向调转90°。
金相显微试样的制备方法
金相显微试样的制备方法
➢ 抛光
• 目的：
去除细磨时遗留下的细微磨痕，
以获得光亮而无磨痕的镜面。 • 方法：
电解抛光 化学抛光 机械抛光
• 本实验采用机械抛光方法。
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化学浸蚀剂
➢ 溶剂也很重要，它关系到电解质的溶解度，离解能力， 溶剂化大小及溶液电阻等。对侵蚀能力和效果也有影响。
➢ 侵蚀剂种类很多，有酸类，碱类，盐类等。 ➢ 不管怎样选择。主要目的就是能清晰地显示出组织。还
应考虑到无毒，挥发性好，容易保存和价廉等。
浸蚀剂
吹风机
显微镜
磨制 抛光 浸蚀 吹干
水清洗 水清洗 酒精清洗
观察
金相显微试样的制备方法
➢ 取样
• 下图为常规取样 • 左图为试样镶嵌
金相显微试样的制备方法
➢ 磨制
• 方式： 手工磨和机械磨
• 工序： 粗磨和细磨
右图---试样磨面上磨痕 变化情况示意图
金相显微试样的制备方法
➢ 磨制方法
将试样磨面均匀地、平整地压在旋转的抛光盘上，压力不宜过大， 并沿盘的边缘到中心不断作径向往复移动。
实验概述：
金相分析实验使用的主要仪器设备
抛光机
抛光机
金相显微试样的制备方法
为了能够在金相显微镜下真实地、清楚地观察到 金属内部的显微组织，需要精心地制备金相显微试样。
➢ 金相试样的制备过程主要步骤有：
取样
磨制
抛光
浸蚀
镶嵌
金相显微试样的制备方法
➢ 实验金相试样制备过程的步骤如下:
抛光剂 砂纸磨 抛光机