金相定量分析 金相室
光学金相技术实验指导书
实验一金相试样的制备一、实验目的1.了解金相试样的制备过程2.掌握钢铁材料金相试样的制备过程及方法二、实验原理金相显微试样的制备可分为以下几个过程：1.取样在金属材料上按观察的目的正确选择位置及方向来截取观察面，例如要求检验机械设备某零件破裂的原因，就应在零件破裂处和远离破裂处分别取样，观察组织的异同，分析比较找出导致破裂的原因。
金属材料的组织因材料的生产工艺不同而有所变化，所以不同工艺生产的坯料或零件进行检验时，取样部位也不同。
例如研究铸件的金相组织，必须从铸件表层到中心同时取样进行观察，根据各部位金相组织的差异，了解合金的偏析程度和结晶组织的变化。
对于热轧型材应同时截取横向及纵向的金相试样。
横向试样垂直于轧制方向截取，主要研究表层缺陷（如脱碳折叠等）及非金属夹杂物的分布；对于很长的轧制型材应在两端和中间各取试样观察，以比较夹杂物的偏析情形。
纵向试样平行轧制方向截取，主要研究非金属夹杂物的形状，以决定夹杂物的类型，同时也可以根据纵向磨面上晶粒拉长的程度，估计冷变形程度以及轧制工艺的情况。
试样的大小形状虽没有明确严格规定，但通常以便于磨制操作及适合所选用的显微镜为宜，一般地金相试样为φ12×12mm 的圆柱体或12×12×12mm 的立方体。
试样可用各种方法切取，切取时根据被检验材料的软硬程度采用不同的方法，一般硬度较低的材料，如低碳钢、中碳钢、灰口铸铁、有色金属等均可用锯、车、刨、铣等机械加工。
硬度较高的材料，如白口铸铁、硬质合金等脆性材料，以及经淬火后的零件，可用锤击法，从击碎的碎片中选出大小适当者作为试样。
对于大断面零件或高锰钢零件等也可采用氧乙炔焰气割，但须预留大于20mm 的余量，以便在试样磨制中将气割的热影响区除掉。
韧性较高的材料通常使用砂轮片切割。
但当砂轮片切割时因局部的发热，可能导致组织发生变化，所以应加强水冷却。
尤其对受热容易发生组织变化的试样，如淬火钢，低温回火钢。
《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
定量金相及显微硬度分析系统
定量金相及显微硬度分析系统摘要本文介绍了一种基于金相及显微硬度分析的定量分析系统，该系统能够同时分析金属材料的组织结构和硬度指标，并能够进行定量化分析和研究。
该系统采用了先进的显微镜和图像处理技术，能够快速、准确地获取高质量的显微结构和数据，并通过对数据的分析和建模，得出精确的组织结构和硬度数据。
本文还详细阐述了该系统的设计原理、硬件实现、软件模块和应用范围，并通过实验验证了该系统的可靠性和准确性。
关键词：金相分析、显微硬度、定量分析、图像处理、组织结构、硬度指标正文1.引言金相及显微硬度分析是材料科学与工程领域中常用的分析技术。
金相分析能够揭示材料的组织结构和成分组成，而显微硬度测试能够测量材料的硬度指标，两者结合起来，可进行定量分析和研究，为材料制备和应用提供科学依据。
目前，国内外已经有许多专业厂商推出了各种金相及显微硬度分析仪器，但大多数仍然存在测试时间长、测试准确性不高、分析结果不清晰等问题。
为了解决上述问题，我们设计了一种基于金相及显微硬度分析的定量分析系统，能够全面、准确地分析金属材料的组织结构和硬度指标，并能够进行定量化分析和研究。
本文将详细介绍该系统的设计原理、硬件实现、软件模块和应用范围。
2.系统设计原理本系统采用了先进的显微镜和图像处理技术，能够快速、准确地获取高质量的显微结构和数据。
系统主要包括以下模块：2.1 金相分析模块该模块主要用于获取金属材料的组织结构和成分组成。
通过先进的显微技术，可以对材料进行显微组织观察，并通过数字化处理，得到高质量的图像。
然后，通过图像分析算法，可以对图像进行分割、特征提取和统计分析，得出材料的组织结构和成分组成。
2.2 显微硬度测试模块该模块主要用于测量材料的硬度指标。
采用滑轮式硬度计测试，可以对材料的硬度进行快速测量。
同时，为了消除测试误差，本系统采用了多次测试的方法，并对测试结果进行平均。
最后，通过对测试数据进行统计分析，得出材料的硬度指标。
astm金相检验标准
astm金相检验标准
ASTM金相检验标准是美国材料和试验协会（American Society for Testing and Materials，简称ASTM）制定的一种用于评估金属材料微观结构的标准。
金相检验是一种通过观察金属材料的显微组织来评估其性能的方法。
在ASTM金相检验标准中，主要涉及到以下几个方面：
1. 样品制备：ASTM标准规定了如何从金属材料中切割、研磨和抛光样品，以便进行金相检验。
这些步骤对于获得清晰、可重复的金相图像至关重要。
2. 显微组织评估：ASTM标准提供了一套关于如何评估金属材料显微组织的方法。
这包括对晶粒尺寸、形状、取向、夹杂物、相组成等方面的评估。
通过对这些参数的测量和分析，可以了解材料的力学性能、加工性能等。
3. 定量分析：ASTM标准还提供了一些定量分析方法，如晶粒尺寸的统计分布、夹杂物的数量和尺寸等。
这些定量分析结果有助于更准确地评估材料的性能。
4. 报告格式：ASTM标准规定了金相检验报告的格式和内容。
报告应包括样品信息、检验方法、结果和结论等内容，以便其他人能够理解和验证检验结果。
5. 标准对比：ASTM标准还提供了一些标准对比方法，如与已知材料的对比、与国际标准的对比等。
这些对比方法有助于确保金相检
验结果的准确性和可靠性
总之，ASTM金相检验标准为金属材料的金相检验提供了一个统一的框架和方法，有助于提高检验结果的准确性和可靠性。
在进行金相检验时，应遵循ASTM标准的要求，以确保获得准确、可靠的结果。
金相室安全操作规程
金相室安全操作规程前言金相分析技术是材料学、化学、机械、电子等多个学科交叉的高科技分析技术，广泛应用于金属、非金属、半导体材料以及薄膜、涂层、盐雾雾度测试等领域中。
金相室作为金相分析技术的核心实验场所，在实验操作过程中必须要严格遵守相关的安全操作规程，以保障个人和设备的安全，避免事故的发生。
一、实验人员实验人员必须有一定的专业知识和实验经验，并严格遵守金相室安全操作规程，才能进行实验操作。
实验人员操作前必须穿戴防护服、防护眼镜、手套等个人防护用品。
二、实验环境1.金相室必须保持通风良好，以确保实验环境空气质量良好。
2.室内温度控制在20 ~ 25℃，加热设备应有过热保护。
3.禁止吸烟、饮食、喝水等行为。
三、实验设备1.金相显微镜必须放置在水平稳定的地方，并接地保护，避免触电危险。
2.显微镜操作应轻柔，避免碰撞和振动。
3.设备每天开机前必须进行检查，确认设备正常，才能进行实验操作。
4.实验过程中，设备须接地，避免因设备产生的静电危害。
5.实验过程中，如有设备出现异常情况，应立即停止操作，并通知有关人员进行检修。
四、实验操作1.严格按照实验操作流程进行操作，避免出现失误和操作疏漏现象。
2.实验操作中，应避免产生或者接触有害物质，如酸、碱、有毒物质等。
3.实验操作中，应避免使用金属器具碰撞，以免造成损伤。
4.实验操作中，应注意对样品进行标记，避免误操作。
5.实验操作结束后，必须彻底清洗实验器具，并妥善保管。
五、实验废弃物处理1.实验废弃物分类处理：液体、固体、废液等应分类储存，避免混合存储。
2.实验废弃物贮存：废液应专人负责，安排好废液贮存处所，避免泼洒和溢出，同时避免与其他物质混淆。
3.实验废弃物处理：废弃物需妥善处理，不能直接倾倒到下水道或环境中。
六、事故处理1.在实验过程中如遇到有害事件，应立即措施以控制危害扩展，并通知有关管理人员参与处理。
2.在发现安全隐患时，应及时向上级报告并采取措施予以消除。
金相检测方法
金相检测方法金相检测是一种常用的金属材料检测方法，主要用于分析金属材料的组织结构和性能。
金相检测方法可以帮助我们了解金属材料的内部结构，对材料的制造工艺和性能进行评估，对金属材料的质量控制和产品改进起到重要作用。
在工业生产和科学研究中，金相检测方法被广泛应用，下面将介绍几种常见的金相检测方法。
首先，光学显微镜是金相检测中常用的一种方法。
通过光学显微镜可以观察金属材料的组织结构，包括晶粒大小、晶界分布、相组成等信息。
光学显微镜可以配合金相显微镜图像分析系统，对金属材料的组织结构进行定量分析，得到晶粒尺寸分布、相体积分数、孔隙率等参数。
这对于评估金属材料的性能和质量具有重要意义。
其次，扫描电子显微镜（SEM）是金相检测中常用的一种表面形貌观察方法。
SEM可以对金属材料的表面形貌进行高分辨率、高放大倍数的观察，可以观察到金属材料的晶粒形貌、晶界形貌、孔洞形貌等细节。
通过SEM观察，可以了解金属材料的表面质量、加工工艺、腐蚀状况等信息，为金属材料的使用和维护提供重要参考。
另外，X射线衍射（XRD）是金相检测中常用的一种晶体结构分析方法。
XRD可以通过衍射图谱分析金属材料的晶体结构、晶格参数、相组成等信息，对金属材料的相变、析出相、残余应力等进行表征。
XRD还可以定量分析金属材料的相体积分数、晶粒尺寸、晶体结构参数等，为金属材料的热处理和性能评价提供重要依据。
最后，电子背散射衍射（EBSD）是金相检测中常用的一种晶体学取向分析方法。
EBSD可以对金属材料的晶体学取向、晶界取向、位错密度等进行定量分析，揭示金属材料的微观组织结构和形变机制。
通过EBSD分析，可以了解金属材料的加工组织、残余应力、热处理效果等信息，为金属材料的加工工艺和性能优化提供重要参考。
综上所述，金相检测方法包括光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射和电子背散射衍射等多种方法，可以对金属材料的组织结构和性能进行全面、深入的分析。
这些金相检测方法在材料科学、金属加工、质量控制等领域具有重要应用价值，对于促进金属材料的研究和应用具有重要意义。
深入解剖金相学和材料显微组织定量分析技术(一)
深入解剖金相学和材料显微组织定量分析技术（一）金相技术作为材料研究和检验手段，要追溯到索拜（Sorby）1860 年开始运用光学显微镜研究金属内部组织并于1864 年在历史上最早发表金属显微组织的论文。
此后，光学显微镜逐渐成为研究和检验金属材料组织的有效手段。
正因如此，金相学被认为是金属学的先导，是金属学赖以形成与发展的基础，亦曾被用作早期金属学的代名词；金属材料与热处理专业在过去相当一段时期内则被简称为“金相专业”。
同样，光学显微镜技术对于无机非金属材料学和其它材料分支学科的重要作用亦类同于其对于金属学；国际上亦有建议采用材相学(materialography)取代金相学之称，以反映其研究对象已从金属材料拓展到无机非金属材料和高分子材料、复合材料这一现实。
目前，金相技术仍是材料科学与工程领域最广泛应用的、易行有效的研究和检验方法，金相检验则是各国和ISO国际材料检验标准中的重要物理检验项目类别。
但随着材料研究与检验方法的不断丰富，为与其它实验手段区分，目前金相学习惯上已只取其狭义，主要指借助光学（金相）显微镜、放大镜和体视显微镜等对材料显微组织、低倍组织和断口组织等进行分析研究和表征的材料学科分支，既包含材料三维显微组织的成像（imaging）及其定性、定量表征，亦包含必要的样品制备、准备和取样方法。
其观测研究的材料组织结构的代表性尺度范围为10-9-10-2m 数量级，主要反映和表征构成材料的相和组织组成物、晶粒（亦包括可能存在的亚晶）、非金属夹杂物乃至某些晶体缺陷（例如位错）的数量、形貌、大小、分布、取向、空间排布状态等。
当需要对不透明材料的三维显微组织进行无偏定量表征时，基于几何概率学、定量金相学和图像分析技术等发展起来的材料体视学测试技术则成为必不可少的工具。
本文将主要扼要介绍材料显微组织几何形态的定量表征与分析技术及其标准化、显微组织仿真模型、以及金相研究时应注意的材料显微组织的若干特性等内容。
金相室安全操作规程（3篇）
金相室安全操作规程金相室是进行金相分析和金相实验的专用实验室，为了确保实验操作的安全和实验数据的准确性，必须严格遵守以下金相室安全操作规程：1. 实验前的准备工作在进入金相室进行实验之前，应检查个人防护用品是否完好，并穿戴好实验服、手套、安全镜和防护口罩。
确保实验台面干净整洁，无杂物和化学品残留。
2. 实验用具的准备和使用在进行金相实验之前，要先准备好所需的试剂和实验用具，并检查其是否完好。
进行实验时，应按照操作指引正确使用试剂和实验用具，不得随意更换或调整实验装置。
实验完毕后，应立即清洗和归还实验用具。
3. 试剂的存储和处理金相室中应设立专门的试剂存储柜，试剂应分类存放并标明化学性质和储存条件。
使用试剂时，应按照操作要求取用，并注意避免试剂的混合、溅洒和飞溅。
实验完成后，未使用完的试剂应正确封存，不得随意处理。
4. 高温设备的使用金相室中常使用高温设备如电热板和炉子进行实验，操作时应特别注意以下事项：（1）使用前检查设备是否正常工作，防止发生意外事故；（2）操作时必须佩戴耐高温手套，避免烫伤；（3）操作结束后，应关闭电源和燃气开关，并清理设备表面的杂物和残留物。
5. 酸碱溶液的使用和处理金相分析涉及酸碱溶液的使用和处理，操作时应注意以下事项：（1）使用稀释酸或者稀释碱液时，应先加入水，再缓慢加入酸或碱，避免溅溶液；（2）操作过程中如发生酸碱溅洒，应立即用大量水冲洗受溅洒的部位，并及时向实验室管理员汇报；（3）实验完成后，应将废酸碱液正确处理，不得随意倒入下水道或自然环境中。
6. 金相仪器的使用金相室中常用的金相仪器如显微镜、金相机等，操作时应注意以下事项：（1）使用仪器前，应先检查仪器是否正常工作；（2）操作前要仔细查看仪器的使用说明和操作要求，按照规定操作；（3）操作完毕后，及时关闭电源并进行仪器的清洁和维护。
7. 废弃物的处理实验过程中产生的废弃物和污染物，包括化学品容器、实验用具等，应按照规定进行分类和处理。
金相组织的定量分析
符号 P—测试点数
L—线长
A—交截的平面面积或测试面积 S—表面积或界面面积 V—立体特征物体积或测试体积 N—测量对象的个数
3.2.1 网格数点法
1 1
1/2 1
1/2
1/2
1/2 1/2
1/2
100μm 图 1 铸造 Fe-Mn-Si-Cr-Ni 形状记忆合金金相照片（200 倍）
采用网格节点测量物相，根据点的参量而获得其体积含量的方法。此方法仅 适用于形态近似等轴状物相的测定。选择合适的测量网格，将其覆盖在被测的图 像上，数出落在被测物相中的格点数。待测物相边界上的格点，以 1/2 点计数。 按公式（2）计算得数即为待测物相体积百分数。
三、
实验原理
金相组织的分析是研究金属材料性能、成分、组织结构和加工工艺之间关系 的主要方法之一。传统的金相分析主要是经验性的定性或半定量分析，要进行定 量分析费时费力。但是，近年来随着计算机数字图像处理技术的迅速发展，使得 金相分析领域的自动化程度逐渐提高。目前，采用图形处理和计算软件可以方便 快捷的实现金相组织的定量分析。因此，本实验通过对比传统方法与采用图形处 理和计算软件的金相组织定量分析方法， 使学生了解和掌握上述两类方法各自的 优缺点，以及适用的范围，培养学生从事工业生产和科学研究的基本技能。 在显微镜下，观察到的组织是二维的。所以，我们不能直接观察组织的三维 立体图像。而我们可以由二维截面或者投影面上的图像特征参数复原（或推证） 三维空间图像形貌，这门科学被称为体视学。根据体视学原理，由金相试样磨面 上测量和计算出的二维参量来确定三维空间中物相体积百分数，这叫定量金相 学。 3.1 定量金相的基本符号 在定量金相测定中，测量的具体对象是点数 P、线长 L、平面面积 A、曲面 面积 S、体积 V、物相的个数 N。由此派生出一些复合符号，表示被测量与测试 用的量（用下标 T 表示）的比值。 3.2 基本原理 通过二维平面中点、线、面等几何参量的测量，根据公式（1）点、线、面、 体之百分数的互等关系，推算出显微组织中待测物相三维空间的量值。 互换等式为： PP=LL=AA=VV 式中： PP—待测相交点百分数；
金相分析标准
金相分析标准金相分析是金属材料分析的一种重要方法，通过对金属材料的显微组织进行观察和分析，可以了解材料的组织结构、相态组成、晶粒尺寸和分布等信息。
金相分析标准是进行金相分析时必须遵循的规范，它对样品的制备、显微组织观察和分析方法等方面进行了详细的规定，保证了金相分析结果的准确性和可比性。
首先，进行金相分析时，样品的制备是非常关键的一步。
金相分析标准对样品的切割、打磨、腐蚀和脱脂等工艺都有严格的要求，目的是保证样品表面的平整度和清洁度，避免在显微组织观察时产生人为的干扰。
此外，金相分析标准还规定了不同金属材料样品的制备方法，针对不同金属材料的特点和组织结构，要求采用相应的制备工艺，以确保样品的代表性和可比性。
其次，金相分析标准对显微组织观察的方法和条件也进行了详细的规定。
比如，金相分析标准规定了金相显微镜的放大倍数、光源亮度、对比度和聚焦等参数，保证了显微组织观察的准确性和可比性。
同时，金相分析标准还规定了对不同金属材料样品的显微组织观察方法，针对不同金属材料的组织特点和显微组织的分析要求，要求采用相应的显微组织观察方法，以确保对样品显微组织的全面观察和分析。
最后，金相分析标准还对显微组织分析的方法和技术进行了规定。
金相分析标准规定了金相分析中常用的显微组织分析技术，比如光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等，以及这些技术的操作方法、参数设置和分析步骤等，保证了显微组织分析结果的准确性和可比性。
同时，金相分析标准还规定了不同金属材料样品的显微组织分析方法，针对不同金属材料的组织特点和分析要求，要求采用相应的显微组织分析方法，以确保对样品显微组织的全面分析和比较。
综上所述，金相分析标准是进行金相分析时必须遵循的规范，它对样品的制备、显微组织观察和分析方法等方面进行了详细的规定，保证了金相分析结果的准确性和可比性。
只有严格按照金相分析标准进行金相分析，才能得到准确可靠的分析结果，为材料的研究和应用提供可靠的数据支持。
金相显微镜功能
金相显微镜功能金相显微镜（或称金相显微镜分析仪）是一种用于材料和金属等领域的显微镜，广泛应用于金相实验室、质检部门和制造工业中。
它具有高分辨率、高放大倍数和多种分析功能，可以对材料的微观结构和成分进行详细观察和分析。
下面将介绍金相显微镜的主要功能。
首先，金相显微镜具有高放大倍数的观察功能。
金相显微镜可以根据需要选择不同的放大倍数，最常用的放大倍数可达到1000倍以上。
这使得金相显微镜可以观察到材料的微观结构和细微的缺陷，如晶粒大小、晶界、相分布和杂质等。
其次，金相显微镜具有高分辨率的观察功能。
其分辨率通常在1-10微米之间，可以清晰地显示出材料的细微结构。
通过金相显微镜的高分辨率观察，可以了解材料的组织性质、物理性能和加工工艺等方面的信息。
此外，金相显微镜还具有成分分析功能。
通过特殊配套的设备，金相显微镜可以进行化学成分的定量和定性分析。
例如，金相显微镜可以配备能量色散X射线光谱仪（EDS）或荧光X射线光谱仪（XRF），从而可以对材料中的元素进行分析和检测。
金相显微镜还可以进行显微硬度测量。
显微硬度测量是通过在金相显微镜下观察材料表面的微痕来评估其硬度的方法。
该方法对于材料的硬度评定和材料的性能分析非常有效。
此外，金相显微镜还可以进行显微摄像功能。
通过将显微镜和摄像设备相结合，可以实现对材料的显微结构的拍摄和保存。
这对于对样品进行观察和分析的同时记录相关数据和结果具有重要意义。
最后，金相显微镜还具有交叉显微镜功能。
交叉显微镜可以通过将两个显微镜垂直放置在一个显微镜中，同时观察材料的两个不同表面，从而实现对材料的全面观察和比较。
综上所述，金相显微镜是一种功能强大的显微镜，具有高放大倍数、高分辨率、成分分析、显微硬度测量、显微摄像和交叉显微镜等多种功能。
这些功能使得金相显微镜在材料科学、金属学、质检和制造工业等领域中起到非常重要的作用。
为什么要用金相显微镜做实验分析金相内部组织
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。
金相分析室规章制度
金相分析室规章制度第一章总则第一条为了规范金相分析室的工作秩序，保障实验室的安全和正常运行，特制定本规章制度。
第二条金相分析室是专门用于金相分析及检验的实验室，所有工作人员必须严格遵守本规章制度的相关规定。
第三条金相分析室的工作宗旨是：准确、可靠、高效、合规，为用户提供优质的服务。
第四条金相分析室的工作原则是：客户至上，科学管理，优质服务，精细化分析。
第五条金相分析室的管理人员必须严格遵守相关法律法规，维护实验室的正常秩序和形象。
第六条金相分析室的规章制度适用于所有工作人员，凡在金相分析室工作的人员，均应遵守本规章制度的相关规定。
第二章金相分析室的管理机构及职责第七条金相分析室的管理机构包括主任、副主任和工作人员，各自的职责如下：（一）主任：负责金相分析室的全面工作，领导和指导全体工作人员，负责制定实验室的发展规划和年度工作计划。
（二）副主任：协助主任管理金相分析室的日常工作，协调各部门之间的关系，负责实验室设备的维护和管理。
（三）工作人员：负责实验室的具体操作工作，按照要求完成金相分析项目。
第八条金相分析室的工作人员应当遵守职业道德规范，恪尽职守，维护实验室的正常秩序。
第九条金相分析室的工作人员应当密切配合，相互协作，共同完成金相分析任务。
第十条金相分析室的工作人员应当按照实验室的工作要求，提高自己的专业技能，不断提高金相分析水平。
第三章金相分析室的安全管理第十一条金相分析室的安全管理是所有工作人员的责任，必须加强安全宣传，增强安全意识，做好安全工作。
第十二条金相分析室的工作人员应当做好实验室的消防工作，熟悉消防设备的使用方法，确保实验室的消防设施完好有效。
第十三条金相分析室的工作人员应当按照规定的操作流程进行工作，不得擅自更改操作程序，确保分析结果的准确性。
第十四条金相分析室的工作人员在离开实验室时，必须关闭设备、关闭电源、关闭气源，保持实验室的整洁和安全。
第十五条金相分析室的工作人员应当遵守实验室的作息时间，不得擅自私自加班或在实验室内进行无关工作。
金相分析标准
金相分析标准
金相分析标准主要包括样品制备、金相显微镜观察、金相分析方法等内容。
在样品制备方面，标准规定了不同金相分析方法所需的样品形状、尺寸、表面处理等要求，以保证样品的代表性和可观察性。
在金相显微镜观察方面，标准规定了观察条件、放大倍数、亮度对比等参数，以保证观察结果的准确性和可比性。
在金相分析方法方面，标准规定了金相分析所需的试剂、设备、操作步骤等要求，以保证分析结果的准确性和可靠性。
在金相分析标准中，还包括了对金相分析人员的资质要求、实验室条件要求、质量控制要求等内容。
这些要求的制定，旨在保证金相分析的科学性、规范性和可靠性，为金属材料的质量控制、产品改进、工艺优化提供科学依据和技术支持。
金相分析标准的制定和执行，不仅有利于提高金相分析的准确性和可靠性，而且有利于促进金相分析技术的发展和应用。
通过遵循金相分析标准，可以有效地避免人为因素对分析结果的影响，提高分析结果的可比性和可信度，为金属材料的研究和应用提供可靠的数据支持。
总之，金相分析标准是金相分析工作中不可或缺的重要环节，对于保证金相分析结果的准确性和可靠性具有重要意义。
只有严格遵循金相分析标准，才能够保证金相分析工作的科学性、规范性和可靠性，为金属材料的研究和应用提供可靠的数据支持。
希望金相分析工作者能够认真学习和执行金相分析标准，不断提高金相分析工作的水平和质量，为金属材料行业的发展做出积极贡献。
金相定量分析方法
金相定量分析方法实验四金相定量分析方法一(实验目的1(了解定量分析的基本符号和基本方程的意义。
2(掌握在显微镜下进行定量分析的基本原理。
3( 掌握手工点计数法测定体积分数的试验方法。
二(实验设备和样品1(4XCE倒置式金相显微镜2(各种不同含量的Sn-Pb合金试样、不同碳含量的Fe-FeC合金试样进行定量分3析实验三(实验概述定量金相是利用显微镜在金相磨面上测得的二维参量来推算三维空间中金相组织含量的方法。
为了研究金属材料的金相组织和性能的定量关系，需将金属磨面上二维空间的组织参数，依立体几何和体视学原理换算成三维空间参数进行分析。
1938年美国材料试验协会制定ASTM-E八级晶粒度标准，定量金相技术就开始应用于金属材料的检验和研究。
60年代，由于可自动测量的定量金相显微镜的制成和体视学的应用，金相定量测定的技术得到长足的发展。
在金属和合金组织的各种形态参数的测量中，应用定量金相技术可以测定第二相体积分数、第二相尺寸、质点间距、对有方向性组织的取向程度、比相界面、近邻率、连续性等。
主要有比较法和测量法两大类。
比较法将所测相和标准图片比较定出一个定量级别，此法只能得到关于材料组织或缺陷的一个笼统的概念，准确性差，但快速简便。
测量法能得到所测相的准确定量的数据，分为非自动测量法和自动测量法两种。
非自动测量法利用一般光学显微镜和一些简单测量工具，测量可在金相组织照片或在金相显微镜投影屏上进行，也可直接通过带有测微标尺的目镜在试样上测定。
自动测量法使用定量仪器，测量既可直接在试样检验面上进行，也可在组织的电子图像或照片上进行，测量速度快，误差小。
常用的有测量面积法、线分法和点标法三种:?测量面积法。
可用求积仪测量模板直接测量被测相在检验面上的面积，也可以把被测相从金相照片上剪下来，秤重以计算其重量而换算成面积。
?线分法。
利用测微标尺测量被测相在单位测试线上所占的比率L、单位测试线上的点数P和单位测试线上LL的相个数N。
金相实验室指导书
金相实验室指导书金相实验是通过眼睛及放大镜观察、检查金属材料的低倍组织和宏观缺陷，应用光学显微镜观察、检查金属材料的显微组织，进行金属材料研究和工业检验的一门实验。
金相实验的目的：是通过观察、检查金属的组织和存在缺陷方法，获得各种必要的信息和数据，用以进行金属材料的评价，探讨和改进生产工艺状况，以及为适应工业发展的需要研制新材料。
金相实验是一项密切联系专业理论和实践很强的实验。
因此，金相实验不仅要较好地掌握有关理论知识，还必须熟练掌握金相实验的操作技能。
金相实验的中心内容包括两大部分。
第一部分是金相实验室操作，包括整套制备金相试样、光学金相显微镜和显微硬度计的使用以及金相摄影和暗室操作。
第二部分是金相组织检验，包括金属基本组织的识别分析、金相检验标准的正确运用以及金相组织的研究。
一、金相实验的方法及步骤1．金相实验的方法按观察被实验物时采用的放大倍率不同，金相实验的方法可分为宏观金相实验（又称宏观分析、低倍实验）和金相显微镜实验（又称显微分析）两种。
（1）宏观金相实验是通过眼睛或放大镜（放大20倍以下）对被实验物进行特定观察分析的方法。
其实验项目有肉眼观察、热酸蚀或冷酸蚀、硫印和磷印等实验。
被实验的内容有金属断口形貌、机件破损外貌、金属偏析（组织偏析和成分偏析）、枝晶、金属流线、硫或磷夹杂物、有色金属晶粒的粗细和冶金缺陷（如缩孔、气泡、夹渣、翻皮、冷隔疏松、白点、裂纹等）。
（2）金相显微镜实验是通过光学金相显微镜在10~2000倍的放大倍率下，对被实验物进行观察分析的方法。
实验内容主要是显微组织、各种非金属夹杂物、各类冶金缺陷、裂纹以及它们之间的相互关系等。
金相显微镜实验是一种比宏观实验更细致、更深入和更能揭示本质的实验方法，也是金相实验的主要方法和内容。
金相实验将重点学习金相显微镜实验。
2．金相实验的步骤实验步骤遵循如下顺序：实验目的要求→被实验物情况的调查研究→截取金相实验试样和试样的制备→显微镜观察分析→得出实验结果。
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mm3 PV
点 线 面 体
§8 .2 定量金相的基本方法 比较法、计点法、截线法、截面法 及联合截取法等。 一、比较法
把被测相与标准图进行比较，和标准 图中哪一级接近就定为那一级。 如：晶粒度、夹杂物、碳化物及偏析等 可以用比较法测出其级别。
例
放大100×时钢的晶粒度级别图
一级
二级
三级
四级
五级
§8 .3 定量分析在材料研究中的应用 二、第二相颗粒的几何尺寸测定
表示粒子间距的参数主要有两种：
1、平均粒子间距 从粒子中心到另一邻近
粒子中心的平均距离。 用σ 表示
2、平均自由程 从粒子边界到另一邻近
粒子边界的平均距离。 用λ 表示
例
测第二相所占百分比？及第 二相粒子平均自由程？
第二相粒子
1、第二相所占百分比的测定
金相定量分析
金相定量分析 ◆定量金相主要测示的参数 主要内容 ◆定量金相的基本方法 ◆定量分析在材料研究中 的应用 重点内容 体视学和定量金相学的定义
基本符号和基本方程的含义 比较法、计点法、截线法、截 面法及联合截取法等几种定量 金相分析的基本方法
§8
§8 .1定量金相主要测示的参数 一、体视学和定量金相学 体视学 从二维图像推断三维组织图像的科 学就叫体视学 体视学 定量金相学 把体视学应用于金相学研究的科学 就叫定量金相学 定量金相学
自动图像分析仪结构示意图
显扫描器
探头
计算机
数据处理
打印机 计算器
程序控制器
中央处理机
中央处理机
输出 设备
§8 .3 定量分析在材料研究中的应用 五、自动图像分析仪的应用
晶粒度测定 测定显微组织的含量 应 用 测定镀层厚度及脱碳层、渗碳层深度 测定非金属夹杂物 计算球墨铸铁中石墨的球化率 断口分形研究
①测出单位测试线上第二相所占的线长LL ② VV = LL ③用体积百分比乘以密度得到质量百分比
第二相粒子
2、第二相颗粒的平均自由程的测定
①测出单位测试线上第二相粒子的个数NL ②设两个粒子中心之间的距离为σ，则σ= 1/NL ③若第二相粒子平均自由程为λ，则1－LL=λNL 即，λ = （1－LL）/NL
六级
七级
八级
§8 .2 定量金相的基本方法 二、计点法
在试样或照片上选择一定部位，数出格 点落在被测相内的点数P，若测试网格的格 点总数为PT，则可求得PP = P/PT。
测试网格的选择 1、第二相面积内格点不大 于1且网线间距接近第二相 间距; 2、落在网格边界的点以二 分之一计算。
例
测定球墨铸铁中球状 石墨的体积分数Vv？
Aα测量方法:
用称重法进行计算
§8 .2 定量金相的基本方法 五、联合测量法 将计点法与截线法联合起来进行测量， 通常用来测定PL 和Pp，由定量分析 的基本方程得到表面积和体积比值， 即SV /Vv = 2PL/Pp 。
§8 .3 定量分析在材料研究中的应用 一、晶粒尺寸的测定
1、比较法 比较法 2、截线法 截线法 （也叫弦计法或 晶粒平均直径法）求出平均截距 L ，查 表或计算晶粒度级别
2、基本方程 (1) Vv = AA = LL = Pp ①体积比、面积比、线长比及点数比是相 等的关系 ②通过测量试样任一表面上被测相的点数 比、线长比、面积比计算出体积比 ③由被测相的体积百分比乘以其密度即可 得到被测相的质量百分比。
§8 .1定量金相主要测示的参数 二、基本符号和基本方程
2、基本方程 (2) SV = 4 LA /π = 2 PL ①单位测试体积中被测相的表面积与单位 测试面积中被测相所占的线长以及单位测 试线上被测相中所占的点数的关系 ②通过测量单位测试面积中的被测相的表 面与截面交线长度LA及单位测试线上被测相 的点数，可以计算出单位测试体积中被测 相的表面积
6.调整亮度(程度数值增加到70)：
7.调整对比度(程度数值增加到40)：
8.进入自动评级模块：
9.自动评级：点击自动评级按钮完成
小节
主要测示参数
体视学与定量金相学含义 基本符号与基本方程
金 相 定 量 分 析
基本方法
比较法 计点法 截线法 截面法 联合测量法
在材料研究中的应用
晶粒尺寸的测定 第二相颗粒的几何 尺寸测定 测量多相合金中各 相的相对量 误差分析 图像分析仪的应用
L1 L2 L3
LL= L/LT
LT
截线法还可以测量 PL,即单位测试线上与 被测对象的交点数 截线法还可以测量NL,即单位测量线上被测 对象的个数
§8 .2 定量金相的基本方法 四、截面法
选定视场,其总面积为AT,测量出待测相面 积Aα ,则面积分数AA = Aα/AT 也可用带刻度的网格来测量单位面积 上的交点数PA或单位测量面积上的物体个 数NA 用求积仪进行测量
用4×4网格覆盖在组织图片上， 石墨落在网格内点数P =1/2+1/2+1=2 网格测试点的总数 PT =16 ， 因此 Vv = Pp = P/PT = 2/16 = 1/8
§8 .2 定量金相的基本方法 三、截线法
截线法是用有一定长度的刻度尺来测 量单位长度测试线上落在待测相上的线段 长度的总长L，然后除以测试线总长度LT， 即得待测相百分数LL= L/LT L= L1+ L2+ L3
例1
求得该金相图片的黑色和 白色晶粒的晶粒度?
采集的原始图像
分析使用软件的74号分析模块进行 1.第1步，亮度调整到-100：
调整亮度后的图像
2.第2步，对比度调整到100：
调整对比度后的图像
3.第3步，Sobel 边缘检测：
调整后的图像
4.第4步，手工描绘晶界：
5.第5步，自动评级-搜索白晶粒 （将边界B设为0）：
2、基本方程 (4) PV = LVSV/2 = 2LVLA/π = 2PAPL ①单位测试体积中被测相的点数和单位测 试面积上被测相的点数，以及单位测试线 上被测相点数的关系 ②可以通过测量PA和PL，得到 Pv
测量值与计算值之间关系
量纲
mm0 PP LL AA VV
mm1 PL LA SV
mm2 PA LV
§8 .3 定量分析在材料研究中的应用 四、误差分析
分析中，最常用的是标准误差用 表示 分析中，最常用的是标准误差用σ表示 σ=
∑ (Xi − X )
n i =1
2
n −1
式中，Xi为第i次测量值， X 为测量值的算术平均值， n为测量次数
测量误差的计算步骤如下：
1、记录n次测试的数据：X1 ，X2 ，…，Xn；
PA一单位测试面积中的点数， PA = P/AT (1/mm2) PV一单位测试体积中的点数(1/mm3) LL—线段分数，单位长度测试线中处于某 个相内的线段长度(mm/mm) LA—单位测试面积中线段长度(mm/mm2 1/mm) LV一单位测试体积中的线段长度(mm/ mm3 或l/mm2)
6.第6步，自动评级-同时搜索黑白晶粒 （将边界B设为80）：
例2
非金属夹杂物显微评定模块
水平测微尺图像
垂直测微尺图像
水平标定
垂直标定
1.非金属夹杂物初始采样图像：
2.进入{区域选择和图像处理界面}：
3.点击[图像处理]-[转换为灰度图像]：
4.点击[图像处理]-[灰度自动色阶]：
5.[灰度自动色阶]处理效果：
§8 .1定量金相主要测示的参数 二、基本符号和基本方程
2、基本方程 (3) LV = 2 PA
①单位测试体积中被测相的线长与单位测 试面积中被测相所占的点数之间的关系 ②通过测量单位测试面积中被测相所占的 点数，可以计算出不能直接测量的量LV
§8 .1定量金相主要测示的参数 二、基本符号和基本方程
Nv一单位测试体积中某个相的数, Nv =（Nv)α=Nα/VT (1/mm3)
L一平均线截距长度， L = LL/NL (mm)
A —平均截面积，A = AA/NA (mm2) S —平均曲面积， S = SV/Nv (mm2)
V —平均体积， V = Vv/Nv
(mm3)
§8 .1定量金相主要测示的参数 二、基本符号和基本方程
§8 .1定量金相主要测示的参数 二、基本符号和基本方程
金相定量 分析测量？
材料组织的： 点数(P) 线长(L) 平面面积(A) 曲面面积(S) 体积(V) 物体的个数(N)
§8 .1定量金相主要测示的参数 二、基本符号和基本方程
1、基本符号 表示被测量与测试用的量(用下标T表示) 的比值。 Pp— 点分数，落入某个相内的点数(P)和 总测试点数(PT)之比，即PP = P/PT PL—单位长度测试线所交的点数， PL = P/LT (1/mm)
§8 .3 定量分析在材料研究中的应用 三、测量多相合金中各相的相对量
由基本方程 (1) Vv = AA = LL = Pp 可知，通过测某本Pp或LL，即可得到体积 百分数Vv，再计算出质量百分数
例
有一Al-Sn合金组织，欲求组织 中较亮的α（Al）相的百分数？
①在图中引多条 直线，L=73.5mm ②测白亮相截线 长度，Lα=49mm ③计算 VV=LL=Lα/L=67% ④依次把多条线 的Vα%均求出，计 算Vv的平均值
n
2、计算测量值的平均值 ：
X
=
2
∑ Xi
i =1
n
3、求出测量值的标准误差：
σ=
∑ (Xi − X )
n i =1
n −1
4、求出绝对统计误差（真值对平均值的误差）： δ = σ/ n
§8 .3 定量分析在材料研究中的应用 五、自动图像分析仪的应用 成像系统 扫描系统 检测器 组 图像处理器 成 贮存器 显示屏 电传打印机