金属材料金相分析讲解学习
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使试样磨面的显微组织显露出来，便于观察分析。 光滑镜面在显微镜下只能看到一片光亮，除某些非金属夹杂物、石
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
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。
24
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。
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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。
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
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。
18
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。
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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
23
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。所以两个相界溶合为一，观察到的黑色片实际是渗
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
➢ Βιβλιοθήκη Baidu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。
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。
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。
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：
26
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。
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
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。
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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。
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
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。
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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。所以两个相界溶合为一，观察到的黑色片实际是渗
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
➢ Βιβλιοθήκη Baidu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。
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。
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。
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：
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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。