实验一 金相样品的制备
金相试样的制备实验报告
金相试样的制备实验报告金相试样的制备实验报告引言：金相试样制备是金相分析的基础工作，通过制备金相试样，可以观察材料的组织结构、晶粒大小、相分布等信息，为进一步研究材料的性能和行为提供重要依据。
本实验旨在探究金相试样的制备方法和步骤，并对制备的试样进行观察和分析。
实验材料与设备：本实验所使用的材料包括：金相试样制备用的砂纸、研磨液、研磨机、抛光液、抛光机等。
实验所用的试样为金属材料，如铁、铝等。
实验步骤：1.试样的切割首先，选取适当大小的金属试样，用金属锯进行切割。
切割时要注意切口的平整度，避免产生过多的热量。
2.试样的研磨将切割好的试样放在研磨机上，用砂纸进行粗磨。
研磨时要保持试样表面的平整度，避免出现凹凸不平的情况。
研磨液可用水或研磨油，根据试样的材料和要求选择合适的研磨液。
3.试样的抛光在研磨完成后，将试样放在抛光机上进行抛光。
抛光的目的是进一步提高试样表面的平整度和光洁度，使试样表面得到更好的观察效果。
抛光液可以选择硬度适中的抛光液，避免过度抛光导致试样表面的组织结构损坏。
4.试样的腐蚀在抛光完成后，将试样放入腐蚀液中进行腐蚀处理。
腐蚀的目的是使试样表面的组织结构更加清晰可见。
腐蚀液的选择要根据试样的材料和要求进行，常用的腐蚀液有硝酸、盐酸等。
5.试样的清洗腐蚀完成后，将试样从腐蚀液中取出，用水进行清洗。
清洗的目的是去除试样表面残留的腐蚀液和杂质，保证试样的干净度。
6.试样的观察与分析将清洗干净的试样放在金相显微镜下进行观察和分析。
通过调节显微镜的放大倍数和焦距，可以观察到试样的显微组织结构、晶粒大小和相分布情况。
根据观察结果，可以对试样的性质和材料特性进行分析和判断。
结论：通过本次金相试样的制备实验，我们了解了金相试样制备的基本方法和步骤。
合理的试样制备可以得到清晰可见的试样组织结构，为进一步研究材料的性能和行为提供了重要依据。
在实际应用中，我们还需要根据具体材料和研究要求选择合适的试样制备方法和条件，以获得准确可靠的金相试样。
1-第一讲 金相试样的制备
第二讲金相试样的制备样品制备的基本步骤：取样、镶嵌、磨光、抛光四个步骤。
每项操作都必须严格、细心，因为任何阶段上的失误都可能影响以后的步骤；在极端的情况下，不正确的制样可能造成组织的假像，从而得出错误的结论。
样品制备的方式：手工制样、机械制样、自动制样。
一、金相试样的截取选取合适的、具有代表性的试样是金相研究和检验中至关重要的第一步，必须注意取样得部位、数量、尺度、磨面的取向和试样的截取方法。
取样必须恰到好处地给材料提出统计上的可靠描述。
1、取样的原则：取样部位的选取取决于被检验材料或零件的特点、加工工艺过程及热处理过程、使用情况等。
根据检验目的和要求，通常分为两大类：系统取样、指定取样。
⑴系统取样：选取的试样必须能表征被检验材料或零件的特点，即要有代表性。
常规检验所取试样的部位、形状、数量、尺寸等都有明确的规定，详见有关标准：国标（GB）、冶标（YB）、航标（HB）。
例如，标准中规定：棒材、钢锭、钢胚，在材料两端取样；热轧型材则同时取横向、纵向两组试样；航空压气机盘则要从径向、轴向、弦向同时取样。
⑵指定取样：根据所研究的问题，有针对性的取样。
例如：零件失效分析的试样即属此类，必须根据零件使用部位、受力情况、出现裂纹的部位和形状等具体情况，抓住关键部位分别在材料失效部位和完好部位取样，以便对比分析，找出失效的原因。
比如裂纹源区就是重要的取样部位。
磨面取向：根据生产工艺、产品形状、研究目的而定。
形状尺寸：通常是Φ12×12mm的圆柱体或是12×12×12 mm的正方体；实际工作中还要具体问题具体分析。
试样太大、太小都不好；太大，则制备样品时费时费力；太小，则操作不便。
试样边缘无特殊要求时要磨制出倒角。
取样数量：实际生产中，某一材料、某一项目的检验，通常不会是单独的一个样品，一般是3~4个，以求统计上的可靠性。
在研究结果和检验报告上所列举的金相照片，必须注明截取部位和检验面的方向，甚至画图说明。
实验一 金相显微镜的使用及金相试样的制备
故以空气为介质的干系物镜的数值孔径 N ⋅ A 总是小于 1，目前最高可达 0.95。若采用油浸
物镜，在试样与物镜间滴入折射率为 1.51 的杉木油为介质，则其数值孔径 N ⋅ A 可达 1.43，
这比一般以空气为介质时鉴别率提高了很多。
物镜的数值孔径与放大倍数一起刻在镜头外壳上，例如镜头上到有 25／0.5 或在 65×的
目镜分普通目镜和补偿型目镜。补偿型目镜在放大倍数前标注有“K”字或“C”字， 如 K20×，以示区别。补偿型目镜与复消色差物镜配合使用，可以进一步消除复消色差物镜 的像域弯曲，使成像更清晰平坦，但补偿目镜切不可与消色差物镜相配使用，补偿型目镜一 般放大倍数较高，常在高倍观察时使用。
3
图 1-3 透镜产生像差的示意图 （a）简单透镜 （b）消色差透镜 （c）复消色差透镜
Mmin~ Mmax 之间的放大倍数范围就是显微镜的有效放大倍数。 从图 1-4 可以看出，油浸系物镜同干系物镜相比，它具有较高的数值孔径，因为透过油 进入到物镜的光线要比透过空气进入的多，故松柏油的加入能使物镜聚光能力增强，从而提 高了物镜的鉴别能力。 如选用 45×物镜，其数值孔径为 0.63，根据显微镜的有效放大倍数的计算式：M＝
图。对着被观察物体 AB 的透镜叫物镜，
对着人眼的透镜叫目镜。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
倒立位置正好在人眼的明视距离处，于
是，在显微镜目镜中看到清晰的图像
A′′B′′ 。
放大倍数(M)：
图 1-1 显微镜光学成像原理示意图
500 N ⋅ A ~1000 N ⋅ A ，那么显微镜有效放大倍数范围应为 315~630 倍。如果显微镜放大倍 数 M＜500 N ⋅ A ，则未能充分发挥物镜的鉴别率；若 M＞1000 N ⋅ A ，则形成“虚伪放大”，
金相制备的实验报告
金相制备的实验报告金相制备的实验报告引言：金相制备是一种常用于金属材料研究和分析的实验方法。
通过对金属材料进行切割、打磨、腐蚀、染色等处理，可以观察和分析金属材料的组织结构、晶粒大小、相变等特征。
本实验旨在通过金相制备技术，研究不同金属材料的组织结构和性能。
实验材料和设备：1. 不同金属材料样品（如钢、铝、铜等）2. 金相切割机3. 金相打磨机4. 金相腐蚀液（如酸性腐蚀液、碱性腐蚀液等）5. 金相染色液（如酸性染色液、碱性染色液等）6. 金相显微镜实验步骤：1. 样品制备：a. 将不同金属材料样品切割成适当大小的块状。
b. 使用金相打磨机对样品进行打磨，从粗磨到细磨，直至样品表面光洁。
c. 清洗样品，去除打磨过程中产生的污垢和金属粉末。
2. 腐蚀处理：a. 将样品浸泡在适当的金相腐蚀液中，根据需要选择酸性或碱性腐蚀液。
b. 根据材料的不同，腐蚀时间也会有所不同，一般需要几分钟到几个小时。
c. 将腐蚀后的样品取出，用水冲洗干净，并用酒精吹干。
3. 染色处理：a. 将腐蚀后的样品浸泡在适当的金相染色液中，根据需要选择酸性或碱性染色液。
b. 染色时间一般为几分钟到几十分钟，根据需要可适当延长。
c. 将染色后的样品取出，用水冲洗干净，并用酒精吹干。
4. 显微镜观察：a. 将染色后的样品放置在金相显微镜上，调节显微镜的放大倍数和焦距。
b. 观察样品的组织结构、晶粒大小、相变等特征，并进行记录和分析。
c. 可以使用摄影设备拍摄样品的显微照片，以便后续分析和报告。
实验结果与分析：通过金相制备技术，我们成功地观察和分析了不同金属材料的组织结构和性能。
在显微镜下，我们可以清晰地看到样品的晶粒形态、晶界、夹杂物等。
不同金属材料的晶粒大小和形状有所差异，这与其原子排列和晶体结构有关。
同时，我们还可以观察到样品中的相变现象，如相界移动、晶粒长大等。
这些观察结果对于研究金属材料的性能和加工工艺具有重要意义。
结论：金相制备技术是一种重要的金属材料研究方法，通过切割、打磨、腐蚀、染色等处理，可以观察和分析金属材料的组织结构和性能。
金相显微镜的使用及金相试样的制备实验
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。
实验一 金相试样的制备
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．初步掌握金相试样制备、浸蚀的基本方法。
二、实验内容1. 试样的取样、磨制；2. 浸蚀剂的选取，试样的浸蚀；3. 试样制备质量检验。
三、实验设备及材料1. 设备：金相切割机、抛光机、吹风机、显微镜。
2. 材料：金相砂纸、抛光粉、抛光布、浸蚀剂、棉球、酒精。
3. 试样：45钢要求：独立制备试样，试样无明显划痕、扰乱层等缺陷。
四、实验相关知识在科研和实验中，人们经常借助于金相显微镜对金属材料进行显微分析和检测，以控制金属材料的组织和性能。
在进行显微分析前，首先必须制备金相试样，若试样制备不当，就不能看到真实的组织，也就得不到准确的结论。
金相试样制备过程包括：取样、磨制、抛光和浸蚀。
1.取样取样部位的选择应根据检验的目的选择有代表性的区域。
一般进行如下几方面的取样。
原材料及锻件的取样：原材料及锻件的取样主要应根据所要检验的内容进行纵向取样和横向取样。
纵向取样检验的内容包括：非金属夹杂物的类型、大小、形状；金属变形后晶粒被拉长的程度；带状组织等。
横向取样检验的内容包括：检验材料自表面到中心的组织变化情况；表面缺陷；夹杂物分布；金属表面渗层与覆盖层等。
事故分析取样：当零件在使用或加工过程中被损坏，应在零件损坏处取样然后再在没有损坏的地方取样，以便于对比分析。
取样的方法：取样的方法因为材料的性能不一样，有硬有软，所以取样的方法也不一样。
软材料可用锯、车、铣、刨等来截取；对于硬的材料则用金相切割机或线切割机床截取，切割时要用水冷却，以免试样受热引起组织变化；对硬而脆的材料，可用锤击碎，选取合适的试样。
试样的大小以便于拿在手里磨制为宜，通常一般为φ12×15mm圆柱体或12×12×15mm正方体。
取样的数量应根据工件的大小和检验的内容取2-5个为宜。
2.磨光目的是得到一个平整光滑的表面。
磨光分粗磨和细磨。
粗磨：一般材料可用砂轮机将试样磨面磨平；软材料可用锉锉平，磨时要用水冷却以防止试样受热改变组织。
实验1-2 金相样品的制备
A = η sin φ
式中：η—物镜与物体之间介质的折射率；
2
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。 η越大或物镜孔径角越大，则数值孔径越大，由于φ总是小于90，所以在空气 介质（η=1）中使用时，数值孔径A一定小于1，这类物镜称干系物镜。当物镜上 面滴有松柏油介质（η=1.52）时，A值最高可达1.4，这就是显微镜在高倍观察时 用的油浸系物镜，每个物镜都有一个设计额定的A值，刻在物镜体上。 (3) 显微镜的有效放大倍数 由M=M目·M物知，显微镜的同一放大倍数可由不同倍数的物镜和目镜来组合。 如45倍的物镜乘以10倍的目镜或者15倍的物镜乘以30倍的目镜都是450倍。对于 同一放大倍数，如何合理选用物镜和目镜呢？应先选物镜，一般原则是使显微镜 的放大倍数在该物镜数值孔径的500~1000倍，即
金属学实验__金相试样制备
实验金相试样制备一、实验目的1．了解金相显微镜的构造、原理及使用规则。
2．掌握金属显微试样的制备及金相显微组织显示方法。
3．掌握铁碳合金中的相及组织组成物的本质、形态及分布特征。
4．掌握利用显微镜进行显微组织分析、观察的方法。
二、概述金相显微分析是研究金属和合金组织的主要方法之一，在生产实际中，为了探索金属材料的性能，经常需要进行金相组织的检查和分析。
金相分析的基本原理就是利用显微镜的光学理论借助光线对试样表面的反射特点来进行的。
为了对金相显微组织进行鉴别和研究，需要将所分析的金属材料制备成一定尺寸的试样，并经磨制抛光与腐蚀等工序，最后通过金相显微镜来观察和分析金属的显微组织状态及分布情况。
金相样品制备的质量好坏，直接影响到组织观察的结果。
如果样品制备不符合特定的要求，就有可能由于出现假象而产生错误的判断，致使整个分析得不到正确的结论。
金属材料及其他材料科学的发展，不仅要求了解材料的化学成分，更期望了解各种化学成分在材料中的分布状况（如偏析）及形态（如夹杂）等。
而常规的化学分析手段，得到的是材料的宏观信息（通常指平均含量），无法得到材料化学成分的分布以及夹杂等形态结构信息；而一些能谱与探针技术属于微区分析，通常只能得到材料的微区成分及形态特征，无法进行准确的成分定量分析，更无法得到材料中较大范围内成分分布及结构的定量统计信息。
因此，如何实现金属材料的快速、全面、准确的化学成分和结构分析，成为冶金分析领域的重要研究方向。
三、金相试样的制备方法图1-1金相显微试样的制备过程金相显微试样的制备过程包括有如下工序：取样、镶嵌、磨制、抛光、浸蚀等，下面就各道工序加以简要说明：1．取样取样是进行金相显微分析中很重要的一个步骤，显微试样的选取应根据研究的目的，取其具有代表性的部位。
例如：在检验和分析失效零件的损坏原因时（废品分析），除了损坏部位取样外，还需要在距破坏处较远的部位截取试样，以便比较；在研究铸件组织时，由于偏析现象的存在，必须从表面层到中心同时取样进行观察；对于轧制和锻造材料则应同时截取横向（垂直于轧制方向）及纵向（平行于轧制方向）的金相试样，以便于分析比较表层缺陷及非金属夹杂物的分布情况；对于一般经热处理后的零件，由于金相组织比较均匀，试样截取可在任一截面进行，确定好部位后就可把试样截下，试样的尺寸通常采用直径为Φ12~15mm，高度（或边长）为12~ 15mm的圆柱体或方形试样，如图1-2所示。
金相样品的制备及观察实验报告
金相样品的制备及观察实验报告一、引言金相分析是金属材料研究中常用的一种手段，通过对金属材料制备和观察的实验，可以分析金属材料的组织结构、晶粒大小、相变等信息，为金属材料的性能评价和应用提供重要依据。
本实验旨在通过金相样品的制备和观察，掌握金相分析的基本原理和操作技巧。
二、实验步骤1. 样品制备选择适合的金属材料，如铁、铜等，并将其切割成均匀的样品。
然后，将样品进行粗磨，使用不同粒度的砂纸逐渐进行细磨，直至得到光洁的样品表面。
接下来，将样品进行腐蚀处理，使用适当的酸性溶液对样品进行浸泡，去除表面的氧化物和杂质。
最后，进行抛光处理，使用细磨料和抛光布对样品进行抛光，使其表面光滑细腻。
2. 金相观察将制备好的样品放入金相显微镜中，进行观察。
首先，调整显微镜的放大倍数和焦距，使样品的细节能够清晰可见。
然后，调节显微镜的光源，使样品能够得到均匀的照明。
接下来，通过调节显微镜的对焦装置，使样品的不同部分能够清晰地展现出来。
在观察过程中，可以通过转动样品或调整显微镜的角度，观察到样品的不同角度和截面。
观察时，可以使用不同的滤光片，调整显微镜的亮度和对比度，以获得更好的观察效果。
三、观察结果通过金相观察，可以得到金属材料的组织结构和晶粒大小等信息。
在观察过程中，可以看到金属样品的晶粒呈现出不同的形状和大小，如颗粒状、板状、纤维状等。
同时，还可以观察到金属材料中的相变和晶界等特征。
观察结果的描述应准确详细，包括晶粒的尺寸分布、晶粒的形状、晶界的数量和分布等信息。
四、实验分析与讨论通过金相观察结果的分析与讨论，可以对金属材料的组织结构和性能进行评价和研究。
例如，通过观察晶粒的尺寸和形状，可以判断金属材料的晶粒长大机制和晶界的稳定性。
通过观察相变和晶界的存在，可以分析金属材料的相变过程和晶界对材料性能的影响。
同时，还可以对样品的制备工艺和观察结果进行分析，提出改进的建议和措施。
五、实验结论通过金相样品的制备和观察实验，我们可以初步了解金属材料的组织结构、晶粒大小和相变等信息。
实验一 金相显微试样的制备
实验一金相显微试样的制备一、实验目的:学习金相试样的制备过程二、金相样品制备的基本方法:金相样品的制备过程一般包括取样、镶嵌、粗磨、细磨、抛光和腐蚀步骤。
虽然随着科学的不断发展,样品制备的设备越来越先进，自动化的程度越来越高,有预磨机、自动抛光机等，但目前在我国手工制备金相样品的方法，由于有许多优点仍在广泛使用.（1)常用金相样品制备的要点如下:1）取样时，按检验目的确定其截取部位和检验面，尺寸要适合手拿磨制，若无法做到,可进行镶嵌.并要严防过热与变形，引起组织改变.2）对尺寸太小，或形状不规则和要检验边缘的样品，可进行镶嵌或机械夹持。
根据材料的特点选择热镶嵌或冷镶嵌与机械夹持。
3)粗磨时，主要要磨平检验面，去掉切割时的变形及过热部分。
同时,要防止又产生过热。
并注意安全。
4）细磨时，要用力大小合适均匀，且使样品整个磨面全部与砂纸接触,单方向磨制距离要尽量的长,更换砂纸时，不要将砂粒带入下道工序。
5）抛光时,要将手与整个样品清洗干净，在抛光盘边缘和中心之间进行抛光。
用力要均匀适中，少量多次地加入抛光液.并要注意安全.6）腐蚀前，样品抛光面要干净干燥，腐蚀操作过程衔接要迅速。
7）腐蚀后，要将整个样品与手完全冲洗干净，并充分干燥后，才能在显微镜下进行观察与分析工作.表1—1金相样品的制备方法三、实验设备抛光机、吹风器、样品、不同号数的砂纸、玻璃板，抛光粉悬浮液、4%的硝酸酒精溶液、酒精、棉花等。
四、实验内容1．阅读实验指导书上的有关部分及认真听取教师对实验内容等的介绍。
2．每位同学领取一块样品，一套金相砂纸，一块玻璃板。
按上述金相样品的制备方法进行操作。
操作中必须注意每一步骤中的要点及注意事项。
五、实验报告要求1．简述金相样品的制备步骤。
2．分析自己在实际制样中出现的问题。
并提出改进措施。
金相试验实验报告.
实验报告班级姓名学号中北大学材料科学及工程学院实验中心一实验名称:实验一、金相显微镜的使用及金相样品制备二实验目的(扼要说明研究对象,实验意义及作用等)1.了解光学显微镜的原理及构造；2.掌握显微镜的使用方法；3.学习金相试样的制备过程；4.了解金相显微组织的显示方法。
三实验原理(简要说明实验所依据的理论.包括重要定律,公式及据此推算的重要结果):光学显微镜的基本原理:光学显微镜是由两个透镜组成，对着金相试样的透镜称为物镜，对着眼睛的透镜称为物镜。
借助于物镜与目镜的两次放大，就能是物体放大到很高倍数。
其光学原理如图所示。
1)显微镜的放大倍数由下式来确定：M=M物·M目=L/f物·D/f目式中：M—显微镜的放大倍数；M物——物镜的放大倍数；M目——目镜的放大倍数；f物——物镜焦距；f目——目镜焦距；L—显微镜的镜筒长度（即目镜与物镜的距离）;D—明视距离（250mm）。
2)显微镜的鉴别率:光学显微镜的鉴别率是指它能清晰的分辩物体上两点间最小距离d的能力。
d值越小，鉴别率就越高。
鉴别率是显微镜的一个重要的性能，它可由下式求得：d=λ/(2N·A)式中 d—物镜能分辩出的物体相邻两点间的最小距离(即鉴别率)；λ—入射光线的波长；N⋅A—物镜的数值孔径，表示物镜的聚光能力。
数值孔径越大时,d值也就越小。
数值孔径表示物镜的聚光能力，数值孔径大的物镜的聚光能力强，能吸收更多的光线，使物像更加明显。
数值孔径可用下式求得：N⋅A=n⋅Sinφ⑶式中：n—物镜与物体间介质的折射率；φ—物镜孔径角的一半。
进入物镜的光线所张开的角度称为物镜的孔径角，其半角为φ，如图1-2所示。
图1-2 孔径角当n与φ值越大时，则数值孔径值就越大，物镜的鉴别能力也就越高。
3)透镜成像的质量单片透镜在成像过程中，由于几何光学条件的限制，以及其它因素的影响，常使映像变的模糊不清或发生变形迹象，这种缺陷称为相差。
金相试样实验报告
篇一：金相试样制备试验报告金相试样的制备一、实验目的（1）了解金相显微试样制备原理，熟悉金相显微试样的制备过程。
（2）初步掌握金相显微试样的制备方法。
二、实验原理金相试样制备金相试样制备过程一般包括：取样、粗磨、细磨、抛光和浸蚀五个步骤。
1.取样从需要检测的金属材料和零件上截取试样称为取样。
取样的部位和磨面的选择必须根据分析要求而定。
截取方法有多种，对于软材料可以用锯、车、刨等方法；对于硬材料可以用砂轮切片机或线切割机等切割的方法，对于硬而脆的材料可以用锤击的方法。
无论用哪种方法都应注意，尽量避免和减轻因塑性变形或受热引起的组织失真现象。
试样的尺寸并无统一规定，从便于握持和磨制角度考虑，一般直径或边长为15~20mm，高为12~18mm比较适宜。
对那些尺寸过小、形状不规则和需要保护边缘的试样，可以采取镶嵌或机械夹持的办法。
金相试样的镶嵌，是利用热塑性塑料(如聚氯乙烯)，热凝性塑料(如胶木粉)以及冷凝性塑料(如环氧树脂+固化剂)作为填料进行的。
前两种属于热镶填料，热镶必须在专用设备一镶嵌机上进行。
第三种属于冷镶填料，冷镶方法不需要专用设备，只将适宜尺寸(约φl5~20mm)的钢管、塑料管或纸壳管放在平滑的塑料(或玻璃)板上，试样置于管内待磨面朝下倒入填料，放置一段时间凝固硬化即可。
2.粗磨粗磨的目的主要有以下三点：1)修整有些试样，例如用锤击法敲下来的试样，形状很不规则，必须经过粗磨，修整为规则形状的试样；2)磨平无论用什么方法取样，切口往往不十分平滑，为了将观察面磨平，同时去掉切割时产生的变形层，必须进行粗磨；3)倒角在不影响观察目的的前提下，需将试样上的棱角磨掉，以免划破砂纸和抛光织物。
黑色金属材料的粗磨在砂轮机上进行，具体操作方法是将试样牢牢地捏住，用砂轮的侧面磨制。
在试样与砂轮接触的一瞬间，尽量使磨面与砂轮面平行，用力不可过大。
由于磨削力的作用往往出现试样磨面的上半部分磨削量偏大，故需人为地进行调整，尽量加大试样下半部分的压力，以求整个磨面均匀受力。
实验一金相试样的制备
二、主要设备与仪器
1、主要设备 （1）XQT透反射显微镜（如图1.1所示）
图1.1 XQT透反射显微镜
XQ-2型金相试样镶嵌机
热镶法常用的材料是热 固性塑料（胶木粉或电 木粉，即酚醛模塑料） 或热塑性材料（聚乙烯 聚合树脂、醋酸纤维树 脂）等，在专门的镶嵌 机的模具内加热、加压 成型。
磨光用设备一般有以下几种： 1.自动磨光机：具有无级调速功能，可给定压力和磨
制时间，并可一次完成多个式样磨制。
金相试样的磨光
2.机械磨光机：在M-2型金相预磨机上将圆形砂纸置 于磨盘上，将流水不断注入旋转的磨盘中，浮在盘上 的砂纸在旋转盘离心力的作用下将砂纸下的水抛出盘 外，砂纸则与盘之间形成负压，大气压力将砂纸紧紧 的压在磨盘上，磨制试样时很牢固平稳。
（3）XJG-05型大型金相显微镜＋金相分析软件 （如图1.3、图1.4所示）
图1.3 XJG-05大型金相显微镜
图1.4 金相图像分析系统
（4）PW-1B型柜式多能磨抛机（如图1.5）
图1.5 PW-1B磨抛机
主要技术参数：
砂纸直径：230mm 抛盘直径：220mm 转速：50/1400r/min （无级）
分为----机械抛光、化学抛光、电解抛光。 抛光微分----氧化铝、氧化镁、氧化铬、金刚
石微粉、研磨膏等。 抛光织物----Байду номын сангаас毛呢、丝绒、帆布等。
钢、铁金相试样制备与显示方法
试样的选取：钢铁的种类繁多，用途各异。因 此在选取试样时，对脱碳层深度测定、非金属 夹杂物、工具钢碳化物检测、晶粒度评定等检 测时，应参照有关国家、行业标准规定执行。
金相制备实验报告实验结论
金相制备实验报告实验结论金相制备实验报告实验结论实验目的：本实验旨在通过金相制备实验，探究金属材料的显微组织结构与性能之间的关系，以及不同制备条件对材料性能的影响。
实验过程：1. 样品的制备：选择合适的金属材料作为实验样品，例如铁、铝等。
将样品切割成适当的尺寸，并用砂纸打磨表面，以便后续的金相观察。
2. 粗磨：将样品固定在金相机中，使用粗磨纸对样品进行粗磨，以去除表面的氧化层和凹凸不平的部分。
3. 精磨：使用细磨纸对样品进行精磨，以获得更加平整的表面。
4. 去脂：将样品放入去脂剂中浸泡，去除样品表面的油脂和污垢。
5. 腐蚀：将样品放入腐蚀液中，根据样品的材料和要求选择合适的腐蚀液，进行适当的时间腐蚀，以显现出材料的显微组织结构。
6. 清洗：将腐蚀后的样品用水冲洗干净，以去除残留的腐蚀液。
7. 除锈：将样品放入除锈液中，去除样品表面的锈蚀物。
8. 洗净：将除锈后的样品用水冲洗干净，以去除残留的除锈液。
9. 干燥：将样品放置在通风处晾干，或使用烘干机进行快速干燥。
10. 金相观察：将样品放入金相显微镜中，通过调节镜头和光源，观察和记录样品的显微组织结构。
实验结论：通过金相制备实验，我们可以得出以下结论：1. 显微组织结构与材料性能之间的关系：材料的显微组织结构对其性能具有重要影响。
例如，在金相观察中，我们可以观察到晶粒大小、晶界、相分布等显微结构特征，这些特征与材料的硬度、强度、韧性等性能密切相关。
2. 不同制备条件对材料性能的影响：制备过程中的各个环节，如研磨、腐蚀、除锈等，都会对材料的显微组织结构和性能产生影响。
例如，研磨过程中的磨粒大小和力度会影响样品表面的光洁度和平整度，从而影响显微观察的效果。
3. 显微组织结构的变化：通过金相观察，我们可以观察到材料的晶粒大小、晶界形貌、相分布等显微结构的变化。
例如，不同热处理温度下的金属材料，其晶粒会发生晶粒长大、晶粒细化等变化，从而影响材料的力学性能。
实验一 金相试样的制备及金相组织观察
实验二 金相试样的制备及金相组织观察一、实验目的1. 了解金相显微镜的基本原理和构造，初步掌握金相显微镜的使用方法。
2. 掌握金相试样制备的基本方法；3. 了解浸蚀的基本原理，并熟悉其基本操作；4. 学习利用金相显微镜进行显微组织观察，通过在显微镜下观察到的金相显微组织初步分析材料类型以及材料可能具备的机械性能等。
二、实验设备及材料1. 金相显微镜；2. 不同粗细的金相砂纸一套；3. 平板玻璃、吹风机、镊子；4. 抛光机、Al 2O 3抛光粉、浸蚀剂(4%硝酸酒精溶液)；5. 待制备的金相试样。
三、实验原理利用金相显微镜来观察金属的内部组织与缺陷是研究金属材料的一种基本实验技术。
下面主要讲述金相显微镜的基本原理、构造及使用方法。
1. 金相显微镜的基本原理、构造及使用(1) 金相显微镜的基本原理a. 显微镜的放大倍数金相显微镜是基于光学的反射原理而设计的。
它装有两组放大透镜，靠近物体的一组透镜为物镜，靠近观察的一组透镜为目镜，借助物镜和目镜的两次放大，从而得到较高的放大倍数。
显微镜的基本成像原理图如图1所示。
被观察物体AB 置于物镜前焦点F 1略远处，形成一个倒立、放大的实象A ’B’，位于目镜焦点F 2之内；当实象A’B’通过目镜放大后成为一个正立放大的虚象A”B”。
因此最后的映象A”B”是经过物镜、目镜两次放大后所得到的，其放大倍数应为物镜放大倍数和目镜放大倍数的乘积。
经物镜放大倍数为：11''/(')/M A B AB f f ==+物 (1)式中，f 1、f 1’分别为物镜前焦距与后焦距；Δ为显微镜的光学镜筒长。
与Δ相比，物镜的焦距f 1’很短，可忽略，故1/M f ≈物 (2)经目镜放大倍数为：2''''/''/M A B A B D f =≈目 (3)式中，f 2为目镜的前焦距；D 为人眼明视距离，D≈250mm 。
金相样品的制备原理实验报告
金相样品的制备原理实验报告
金相样品的制备是通过物理方法和化学方法的结合来实现的，也就是物理变体加工和
化学形变，本文主要介绍金相样品的制备原理。
金相学是一门研究金属的结构的学科，它旨在对金属材料的形状、构造和组织结构进
行表征和分析。
研究金属的组织，可以利用金相学中的一些手段揭示金属内部的组织状况，例如材料中的相组分、微细特性以及形状和构造等。
金相样品的制备包括压制、复合、拉伸、焊接等，由于金相样品的制备对金属的物理
变化较大，因此制备过程也非常复杂。
首先，通过压制、复合等方法将金属材料压缩成指
定的压缩金属。
其次，利用化学形变方法，将金属压缩后的材料进行化学形变，通过变质
过程，使金属变得更加均匀，形成合适的金相结构。
最后，利用原子力显微镜观察金相样品，观察材料中的相组分，微细特性以及形状和
构造等，并根据金相学的理论来解释这些结构，以便更好地理解金属的性质。
通过以上的步骤，就可以制备出合格的金相样品，通过该样品的实验检测，就可以更
好的了解金属的结构和性质变化，为金属材料的应用提供参考依据。
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二、实验原理
金属铸锭表面，特别是缩孔处，由于缺少液态 金属的补充往往可以看到枝晶组织。
二、实验原理
典型的铸锭组织可分为三个区域：靠近模壁的 细晶区（激冷等轴晶区）、由细晶区向铸锭中 心生长的柱晶区以及铸锭中心的等轴晶区。
三、实验用设备和材料
显微镜，氯化铵，小烧杯，玻璃片，玻璃棒及 摄子等。 实体显微镜（或放大镜），表面或缩孔处有枝 晶组织的金属铸锭。 不同铸造条件下工业纯铝铸锭的粗视组织样品 一套。
三、实验报告要求
按一般学术论文的规范要求，写出一篇论文， 论文内容包括实验目的，实验方法，实验结果 与讨论、结论和参考文献。综合应用所学的凝 固理论分析实验结果。
实验七 双相材料的塑性变形与再结晶
一、实验目的
应用所学的基本知识，进一步分析双相材料的 塑性变形与再结晶 熟悉塑性变形与再结晶实验方法
样品不能太大太重，以便于操作 特小、特薄或特细的样品，以及检查表层组织的样品. 需要嵌镶或相应的夹具夹持
2.粗磨
截割好的试样，需要用砂轮或锉刀进一步磨平，以得到平坦的磨面.
三、实验步骤
3.磨光:消除粗磨留下的较粗磨痕
1) 磨光方法 手工磨光，机械磨光.
用金相砂纸在玻璃板上从1#磨至4#
注意: 换砂纸时，应将玻璃板擦干净，同时将磨光方向转换90°
五、底片冲洗
显影：显影是为了使已感光的银盐还原成金属 银。 显影液可分硬性、中性、软性及微粒显影四种。 一般金相摄影常用的为中性显影液（如D-72）。 显影时间：根据显影液配方中所规定的时间， 底片乳胶面向上。 定影：把在显影时还未被还原的AgBr溶解掉。 水洗：在流水中清洗。 凉干：在空气中自然凉干。
碱性苦味酸钠溶液
4%硝酸酒精溶液 4%硝酸酒精溶液 4%硝酸酒精溶液
四、实验报告要求
写出实验目的。 画出所观察样品的显微组织示意图，注明合金 成分、状态、放大倍数及各组织组成物的名称， 说明其特征，并分析其形成过程。
实验五 材料的塑性变形与再结晶
一、实验目的
了解金属经冷变形后，变形度对硬度和显微组 织的影响。 了解退火温度对金属再结晶后组织和性能的影 响。 了解变形对金属再结晶后晶粒大小的影响。
四、实验内容与步骤
测定工业纯铁（或低碳钢等）的硬度与变形度的 关系
表1
试样号 试样厚度 (mm) 变形度 (%) 硬 度 (HRB) 备 注
四、实验内容与步骤
测定塑性变形后的工业纯铁经加热后的硬度变 化
表2
试样编号 加热温度 (℃) 保温时间 (min) 硬 度 (HRB) 备 注
四、实验内容与步骤
二、实验原理
变形度对工业纯铝再结晶退 火后晶粒大小的影响
三、实验用设备和材料
（一）实验用设备 箱式电炉，热电偶及控温仪表； 洛氏硬度计。 卡尺。 拉伸机。 金相显微镜。
三、实验用设备和材料
（二）实验用材料 各种变形度的工业纯铁（或低碳钢等）。 同一变形度（70%）的工业纯铁（或低碳钢等） 试样。 退火状态的具有均匀细小等轴晶粒的工业纯铝 片5~6套，每套4片。试样尺寸：厚0.4mm， 宽10mm，长150mm。 塑性变形与再结晶的工业纯铁（或低碳钢等） 金相试样。
二、实验原理
金属经受塑性变形后，晶粒内部也发生明显的 变化。随变形度增大，晶粒逐渐沿受力方向伸 长，并且晶粒内产生很形组织
二、实验原理
冷变形后的金属在 加热时会发生回复、 再结晶和晶粒长大 等过程
二、实验原理
经50%冷轧后的工业纯铁在不同温度加热时显微组织的变化
实验四 铁碳合金平衡组织的观察
一、实验目的
熟悉碳钢和白口铸铁在平衡状态下的显微组织。
二、实验原理
Fe－Fe3C相图
二、实验原理
碳钢:合碳量小于2.11%的合金， 白口铸铁:含碳量大于2.11%的合金
二、实验原理
工业纯铁的显微组织
珠光体组织
二、实验原理
T12钢的显微组织 4%硝酸酒精溶液腐蚀
二、实验内容
选择双相材料，设计实验方案，与教师讨论 根据实验方案，进行实验，记录实验结果 注意双相材料塑性变形，再结晶的特点
三、实验报告要求
一般学术论文要求，写出一篇小论文，内容包 括实验目的，实验方法，实验结果与讨论，结 论和参考文献，应用所学的知识分析双相材料 塑性变形与再结晶的特点。
工 业 纯 铁 亚共析钢(0.45%C) 亚 析 钢(0.77%C) 过共析钢(1.2%C)
5
6 7 8
过共析钢(1.2%C)
亚共晶白口铸铁 共晶白口铸铁 过共晶白口铸铁
珠光体(P)+二次渗碳体(CmII)
莱氏体(Le’)+珠光体(P)+二次 渗碳体(CmII) 莱氏体(Le’) 莱氏体(Le’)+一次渗碳体(CmI)
变形度50% 变形度70% 变形度50%,500℃保温30min
6
7
变形度50%,650℃保温30min
变形度50%,800℃保温30min
五、实验报告要求
根据表1绘制并讨论硬度与变形度的关系曲线。 根据表2绘出预先变形度为70%的工业纯铁（或低碳钢 等）硬度与加热温度的关系曲线，说明金属在相同变形 度及相同退火时间条件下，经不同温度的再结晶退火后 组织性能的变化。并从绘出的曲线上找出该种材料的再 结晶温度。 根据表3绘制出晶粒大小与预先变形度的关系曲线，并 说明金属在同一退火温度及同一保温时间条件下，不同 的预先变形度对再结晶后组织与性能的影响。试从绘制 出的曲线上找出该种材料的临界变形度。 将观察到的塑性变形与再结晶后试样的显微组织特征填 入表4中。
写出实验目的和所用的设备。 简述金相试样的制备过程。 分析试样制备过程出现假相的原因，讨论如 何制备出高质量的金相试样。
实验二 显微摄影与暗房技术
一、实验目的
一般了解显微照相的原理及照相显微镜的构造， 掌握显微照相及暗室技术
二、实验原理
三、照相试样的要求
要求较高，要使磨面上的磨痕以及其它缺陷减 小到最小程度。注意浸蚀适当，低倍照相时， 可以浸蚀得深一些，高倍照则应浅一些。
实验三 结晶过程观察与铸锭组织分析
一、实验目的
熟悉盐类和金属的结晶过程。 了解铸造条件对纯金属铸锭组织的影响。
二、实验原理
结晶 :形核、长大。多数是一般都是非均匀形 核。 不能用显微镜直接观察液态金属的结晶过程。 用显微镜可以直接观察盐溶液的结晶过程。
二、实验原理
玻璃片上摘上一滴接近饱和的氯化铵水溶液。 放结晶过程首先从边线开始，然后逐渐向里扩 展。
实验一 金相样品的制备
一、实验目的
1.掌握金相样品制备的一般方法（机械抛光和化学 浸蚀）。 2.了解金相样品制备的其他方法。
二、实验设备及材料
1. 2. 3. 4. 5. 金相显微镜 碳钢试样 金相砂纸、玻璃板 抛光机及抛光液 浸蚀剂、酒精、玻璃器皿、竹夹子、脱脂棉、 滤纸等
三、实验步骤
1.金相样品的截取及镶嵌
六、印相
暗室安全红灯下操作。 相纸的乳剂面和负片的乳剂面相迭放在印相箱 上的毛玻璃上进行照光 。 显影 定影 烘干、上光
七、实验报告要求
简要阐述显微照相及冲洗过程，并对负片质量 进行分析。 简要说明印相及放大的操作过程，并对照片进 行质量分析。将负片和照片附在实验报告中。
研究变形度对工业纯铝片再结晶后晶粒大小的 影响，并观察组织
表3 变形度(%) 晶粒数目(N) 晶粒大小(1/N) 3 6 9 12
四、实验内容与步骤
观察与研究塑性变形及再结晶后工业纯铁（或 低碳钢等）显微组织的变化
表4 试样编号 1 未变形 试 样 状 态 显微组织特征
2
3 4 5
变形度15%
四、实验内容与步骤
用生物显微镜观察氯化铵饱和溶液的结晶过程。 用实体显微镜（或放大镜）观察金属铸锭表面 收缩处的枝晶组织。 观察纯铝铸锭的粗视组织，分析铸造条件对铸 锭组织的影响。
五、实验报告要求
画出实验中观察到的氯化铵的结晶组织和银晶 体的沉积组织，并作简要分析。 画出不同铸造条件下工业纯铝铸锭的粗视组织， 注明铸造条件，并进行分析与对比。
三、实验步骤
4. 抛光:表面达到光亮如镜的光洁度
机械抛光 :金相样品抛光机
抛光机转盘 →抛光用织物 + 抛光用磨料水悬浮液
三、实验步骤
5. 显微组织的显示:用适当的方法显露组织
化学浸蚀法: 样品表面的不同组织（不同成分或结构的晶粒、晶 界、相界等）在浸蚀液中形成微电池作用，导致溶解速度和程度 不同。 碳钢:4％硝酸酒精,当光亮镜面呈浅灰白色，立即用水冲洗，并用 酒精擦洗后吹干。
实验六 冷却速度对纯质材料铸态组 织的影响
一、实验目的
熟悉冷却曲线的测定方法 熟悉金相显微组织的观察分析方法 综合运用凝固理论分析实际问题 掌握冷却速度对凝固温度、组织和力学性能的 影响
二、实验内容
分组选择不同的片金属，一般为低熔点金属 设计实验方案与步骤 与教师讨论实验方案 分组进行实验，测出合金的凝固速度，冷却及 制备试样、观察组织、拍摄照片
含碳0.4%的亚共析钢的显微组织 T12钢的显微组织 碱性苦味酸钠溶液腐蚀
二、实验原理
亚共晶白口铸铁的显微组织
共晶白口铸铁的显微组织
过共晶白口铸铁的显微组织
三、实验内容
观察下表中所列试样的显微组织，画下所观察组织的示意图。
试样编号 1 2 3 4 材 料 显 微 组 织 铁素体(F) 铁素体(F)+珠光体(P) 珠光体(P) 珠光体(P)+二次渗碳体(CmII) 腐 蚀 剂 4%硝酸酒精溶液 4%硝酸酒精溶液 4%硝酸酒精溶液 4%硝酸酒精溶液