上海材料研究所分析培训 金相检验技术及设备共21页
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金相分析技术培训
金相分析技术第一部分金相试样的制备一、试样的选取原则1.研究零件显微组织的金相试样应从材料或零件在使用中最重要的部位截取；或是偏析，夹杂等缺陷最严重的部位截取。
2.在分析损坏原因时，则应在损坏的地方与完整的部位分别截取试样，以探究其损坏或失效的原因。
3.对于有些产生较长裂纹的部件，则应在裂纹发源处、扩展处、裂纹尾端分别取样，以分析裂纹产生的原因。
4.截取部位确定后，还需要进一步明确择取哪个方向、哪个面作为金相试样的磨面。
一般分为横向试样与纵向试样，横向试样即试样磨面为原构件的横截面；纵向试样即试样磨面为原构件的纵截面。
5.横向试样常用于观察:a、试样自中心至边缘组织分布的渐变情况。
b、表面渗层、硬化层、镀层等表面处理的深度及其组织。
c、表面缺陷，如裂纹、脱碳、氧化、过烧、折迭等缺陷的深度。
d、非金属夹杂物在整个断面上的分布情况。
e、测定晶粒度。
6.纵向试样常用于观察：a、非金属夹杂物之大小，变形情况及其含量。
b、带状组织的存在或消除情况。
c、因塑性变形而引起晶粒或组织变形的情况。
二、金相试样的截取无论采用何种方法截取试样，都必须保证所截取的试样的金相组织与原部件金相组织一致，即不发生组织变化。
这就要求在截取试样过程中试样受热、受外力作用都能尽量小。
如淬火马氏体组织的试样，若切割时冷却不充分，使之受热发生回火而成了回火马氏体组织。
通常用于切割试样的有砂轮切割机、线切割、锯床等。
三、金相试样的磨光粗磨-细磨-抛光四、显微组织的显示通常用的是化学浸蚀。
浸蚀剂中酸用的最多，如硝酸、苦味酸，可浸蚀普通的碳钢、低合金钢。
主要是通过氧化的作用，使试样的不同的相受到不同程度的氧化溶解而反映出衬度，达到显示微观组织的目的。
溶剂是酒精、水等。
常用化学浸蚀试剂：硝酸酒精溶液：4%硝酸酒精溶液显示碳钢及低合金钢的组织。
盐酸苦味酸酒精溶液：盐酸5ml，苦味酸1g,酒精100ml. 显示淬火及淬火回火钢的晶粒和组织。
第二部分钢的缺陷金相组织分析钢的组织缺陷是指需利用金相显微镜进行检验才能判别的显微组织缺陷。
金相检验培训课件
定量金相学的应用
定量金相学广泛应用于金属材料的研 究和生产过程中。通过测量材料的晶 粒度、相组成和化学成分等参数，可 以评估材料的力学性能、物理性能和 工艺性能。
定量金相学的局限性
定量金相学虽然可以测量金属材料的 各种参数，但对于某些细微结构和化 学成分的分析仍然存在局限性。因此 ，在某些情况下，需要结合其他分析 方法如能谱分析、X射线衍射等进行 分析。同时，定量金相学的测量结果 也会受到样品制备过程和测量方法的 影响，需要采用标准化的测量程序以 保证结果的准确性。
金相检验技术发展趋势与挑战
智能化金相检验
01
结合人工智能和机器学习技术，实现对金相组织的自动识别、
分类和预测，提高金相检验的智能化水平。
跨学科合作
02
加强与其他学科领域的合作，引入新的技术和方法，推动金相
检验技术的创新和发展。
高精度和高灵敏度检测
03
开发更准确、更灵敏的金相检验方法和技术，实现对金相组织
金相检验新技术与发展趋势
金相检验新技术介绍
1 2 3
定量金相分析
利用图像处理和计算机辅助技术，实现对金相组 织的定量测量和分析，提高金相检验的准确性和 可靠性。
数字成像技术
采用高分辨率数字相机和图像处理技术，实现对 金相组织的精细观察和测量，提高金相检验的效 率和精度。
自动化金相检验
利用机器人技术和自动化设备，实现金相组织的 自动取样、研磨、抛光和观察，提高金相检验的 效率和准确性。
经过粗磨、细磨、抛光、 蚀刻等步骤，制备出具有 金相结构的试样。
金相显微镜操作实践与技巧
显微镜型号选择
根据实际需要选择合适的显微镜型号，如光学显 微镜、电子显微镜等。
显微镜操作流程
金相分析试验培训PPT课件
• 注意事项
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。
6
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。
11
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)。
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。
金相检验培训课件
金相显微镜的特点
详细说明金相显微镜的操作步骤和使用技巧。
使用方法
样品处理
详细介绍样品处理的过程，包括切割、磨削、抛光等步骤。
取样
说明取样的方法和注意事项，如选取有代表性的样品、避免样品污染等。
蚀刻与染色
阐述蚀刻和染色的原理及方法，以突出显示金相显微镜观察区域的特征。
金相样品的制备
介绍各种金相图谱的名称、特点和用途。
文字表述
数据可视化
结论表述
运用图表、图像和数据可视化工具展示实验结果，如金相显微镜下的组织形态、硬度柱状图等。
根据实验结果得出相关结论，如材料的度分布情况、相变温度范围等，为后续应用提供参考依据。
03
实验结果的表述与展示
02
01
THANKS
感谢观看
高分辨激光扫描显微镜的优势
X射线晶体学可以确定材料中各相的组成，对材料的相变和热处理过程进行更精确的分析。
X射线晶体学在金相检验中的应用
确定相组成
X射线晶体学可以检测材料中各晶体的结构和晶体学特征，判断材料的性能和稳定性。
检测晶体结构
X射线晶体学可以分析材料中各晶体的取向和变形行为，对材料的力学性能进行更精确的分析和预测。
如晶粒粗大、碳化物偏析、马氏体淬火不均匀等，可能降低材料的韧性和耐腐蚀性。
热处理组织缺陷
如轧制裂纹、磨削裂纹等，可能影响材料的表面质量和稳定性。
加工组织缺陷
金相组织缺陷的成因及判别
金属材料的力学性能与金相组织密切相关，如低碳钢的强度和硬度随晶粒尺寸的增大而减小，而韧性则随晶粒尺寸的增大而增大。
合金钢的金相组织对力学性能的影响更为显著，如奥氏体不锈钢的金相组织对其耐腐蚀性和高温强度有着重要影响。
详细说明金相显微镜的操作步骤和使用技巧。
使用方法
样品处理
详细介绍样品处理的过程，包括切割、磨削、抛光等步骤。
取样
说明取样的方法和注意事项，如选取有代表性的样品、避免样品污染等。
蚀刻与染色
阐述蚀刻和染色的原理及方法，以突出显示金相显微镜观察区域的特征。
金相样品的制备
介绍各种金相图谱的名称、特点和用途。
文字表述
数据可视化
结论表述
运用图表、图像和数据可视化工具展示实验结果，如金相显微镜下的组织形态、硬度柱状图等。
根据实验结果得出相关结论，如材料的度分布情况、相变温度范围等，为后续应用提供参考依据。
03
实验结果的表述与展示
02
01
THANKS
感谢观看
高分辨激光扫描显微镜的优势
X射线晶体学可以确定材料中各相的组成，对材料的相变和热处理过程进行更精确的分析。
X射线晶体学在金相检验中的应用
确定相组成
X射线晶体学可以检测材料中各晶体的结构和晶体学特征，判断材料的性能和稳定性。
检测晶体结构
X射线晶体学可以分析材料中各晶体的取向和变形行为，对材料的力学性能进行更精确的分析和预测。
如晶粒粗大、碳化物偏析、马氏体淬火不均匀等，可能降低材料的韧性和耐腐蚀性。
热处理组织缺陷
如轧制裂纹、磨削裂纹等，可能影响材料的表面质量和稳定性。
加工组织缺陷
金相组织缺陷的成因及判别
金属材料的力学性能与金相组织密切相关，如低碳钢的强度和硬度随晶粒尺寸的增大而减小，而韧性则随晶粒尺寸的增大而增大。
合金钢的金相组织对力学性能的影响更为显著，如奥氏体不锈钢的金相组织对其耐腐蚀性和高温强度有着重要影响。
金相检验培训课件
典型晶格—— 体心立方晶格：立方体的八个棱角上各有一个原子，立方体中心占有一个原子。α-铁，铬，钼等金属为体心立方晶格结构
面心立方晶格:正方体的八个棱角上各有一个原子，正方体六个面的中心各有一个原子。γ-铁，镍，铝，铜等为面心立方晶体结构
密排六方晶格：在上下底面的十二个棱角上各有一个原子，在上下底面的中心也各有一个原子，在六方柱内有三个原子，他们相间的处于三个棱柱体的几何中心。
（2）形状对性能的影响 网状铁素体降低钢的疲劳性能。 魏化组织铁素体对强度影响不大，但显著降低塑性和冲击韧性。 网状渗碳体增加钢脆性，淬火开裂性提高，实际生产中是不允许存在的，一般用调质处理或充分正火来消除。
3．奥氏体晶粒度
(1)初始晶粒度 细小而均匀 （2）实际晶粒度 一般总是大于初始晶粒度 （3）晶粒长大后在冷却时就不能再变小，只有通过重结晶(重新奥氏体化)才能使晶粒变小。 （4）奥氏体晶粒度对钢性能的影响 奥氏体晶粒越细，屈服强度和冲击韧性越高，综合性能越优良。
三．冷却时的转变 1．过冷奥氏体的等温转变 （1）表示过冷奥氏体在A1以下多个不同温度保温过程中发生的转变量与转变时间关系曲线，如下图
（2）固溶体：某元素的晶格中溶有其他元素原子的相称为固溶体 置换式固溶体：溶剂晶格中部分结点上的原子被溶质原子置换 间隙式固溶体：溶质原子处于溶剂晶格的间隙中。 （1）金属化合物 （2）机械混合物：钢和铸铁中的珠光体，莱氏体
2．二元合金相图 现介绍几种基本结晶转变形式
（1）匀晶转变：由液相结晶出单相固溶体 杠杆定律：计算两相区内，某一成分合金在某一温度时两相的成分和含量。 （2）共晶转变：从液相中同时结晶出两种固体(共晶体) （3）共析转变：从一种固相中转变为两种固(共析体) （4）包晶转变：由先结晶的固相与剩余的液相反应生成另一固相
金相检验技术.pptx
• 3.3.3 感光材料
1、底片的结构 底片的结构主要有：乳胶膜和色基组成。
乳剂膜：由银盐（按照感光速度快慢分为碘化银、溴化银和氯化银）、
动物胶（固定银盐的作用，并使银盐均匀地分布在乳剂层上）和色素（增 加乳剂层的感色能力）；
片基：硝化纤维组成的赛璐珞，透明的软片； 其它还包括： 保护膜：保护乳剂膜在冲洗过程中不致于划伤； 结合膜：使乳剂膜和色基结合牢固； 防晕膜：是一种化学色素，增加片基的光线吸收能力。
• 3.3.1 显微镜的成像原理
图9-1显微镜的成像原理
第25页/共54页
3.3金相显微摄影及暗室技术
第三章 金相检验技术及设备
• 3.3.2 照相显微镜
卧 式 显 微 镜
图9-3 Neophot 21 型卧式金相显微镜光路图 1-光源；2-滤色片；3-补偿透镜；4-外接相机； 5-照相棱镜；第266-页照/相共目54镜页 ；7-快门；8-承影屏
第33页/共54页
宽容度
• 重要参数之一。是感光片在感光度上的伸缩性，即感光范围。宽容度与感光度呈正比，即感光度越高，宽 容度越大。
第34页/共54页
分辨率
• 金相组织细微部分在底片上能分辨清的程度。底片分辨率的大 小与感光乳剂中银盐的颗粒大小有关，银盐颗粒越小，分辨率 越高。此外银盐的均匀程度、乳剂膜本身的均匀程度以及片基 反光膜的好坏都影响底片的分辨能力。
第35页/共54页
反差
• 重要参数之一。即底片上黑白色调的对比程度，也就是底片显 影后明亮部分与阴暗部分密度的差别。反差低，黑白差别少， 反差高的负片，黑白就极为分明。一般来说各类底片的反差性 在乳剂的制造过程中已经确定。银盐粗，感光速度快的底片， 反差低；银盐细，感光速度慢的底片，反差性高。
上海材料研究所金相培训资料-钢的显微组织评定
不同相之间的界面，对 钢的性能也有一定影响。
钢中非金属杂物的分 布和性质对钢的性能有
一定影响。
钢的显微组织形成与转变
冷却速度
冷却速度对钢的显微组织形成 与转变有重要影响。
合金元素
合金元素对钢的显微组织形成 与转变也有一定影响。
热处理工艺
热处理工艺是控制钢的显微组 织形成与转变的重要手段。
相变点
钢在不同的温度下会发生不同 的相变，相变点对钢的性能有
显微组织与先进钢铁材料
高强度钢
通过控制显微组织中的相 组成和析出物，提高钢的 强度和韧性，开发高强度 钢。
高耐候钢
通过优化显微组织结构， 提高钢的耐腐蚀性能和耐 候性能，应用于海洋工程、 石油化工等领域。
高速钢
通过精细调控显微组织， 提高钢的硬度和耐磨性， 应用于切削工具、磨具等 领域。
未来研究与应用方向
铸钢显微组织评定应用
铸钢的显微组织评定对于铸钢产品的质量控制、性能预测和工程应用具有重要意义，是材 料科学和工程领域的重要研究内容。
04
钢的显微组织与性能关系
强度与显微组织的关系
总结词
强度与钢的显微组织密切相关
详细描述
钢的强度主要取决于其显微组织，如马氏体、奥氏体和铁素体等。一般来说， 强度随位错密度的增加而提高，而晶粒细化也能增强钢的强度。
新型钢铁材料的开发
结合新型显微组织研究方法，开发具有优异性能的新型钢铁材料， 满足能源、交通、航空航天等领域的需求。
绿色制造与可持续发展
研究钢铁材料的绿色制造技术和可持续发展途径，降低生产过程中 的能耗和排放，实现低碳经济和循环经济。
跨学科合作与交流
加强与材料科学、物理学、化学等领域的跨学科合作与交流，推动 钢铁材料研究的创新和发展。
金相技术全套培训讲义
完全不透明（通 常比基体黑）沿 边有细亮线 不透明，沿边界 有亮线
各向异性
磨光时易剥落， 有托尾
各向异性，不透 明，淡黄色
明显的各向异性。 当钢中含有Mn 不透明，淡黄色 少时才形成，
Mn多时形成 MnS、FeS的固 溶体。
材料知识培训-金相技术全套培训讲义
40
金相组织识别——
夹杂物
夹杂物名称
形状及分布
材料知识培训-金相技术全套培训讲义
暗场照明原理图
30
金相显微镜
偏光——Polarizing
利用偏光镜片的单向振 动性，在垂直正交时可对具 有双折射性的物质进行定性
检查。适用于地质岩相和
晶体性夹杂物判别。
材料知识培训-金相技术全套培训讲义
偏振光照明原理图
31
金相显微镜
偏光的应用
各向同性晶体与各向异 性的相的区分；
材料知识培训-金相技术全套培训讲义
26
金相样品制备——电解浸蚀
材料知识培训-金相技术全套培训讲义
27
金相显微镜
分类
正置式——便于选取视场 倒置式——方便，样品底部要求不高 体式显微镜——断口宏观检验 工具显微镜——测量（力学）
功能 明场、暗场、偏光、微分干涉DIC
材料知识培训-金相技术全套培训讲义
材料知识培训-金相技术全套培训讲义
4
金相技术概述
▪ 目前，金相技术仍是材料科学与工程领域最广泛应
用、易行有效的研究检验方法，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
材料知识培训-金相技术全套培训讲义
5
金相技术
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。
各向异性
磨光时易剥落， 有托尾
各向异性，不透 明，淡黄色
明显的各向异性。 当钢中含有Mn 不透明，淡黄色 少时才形成，
Mn多时形成 MnS、FeS的固 溶体。
材料知识培训-金相技术全套培训讲义
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金相组织识别——
夹杂物
夹杂物名称
形状及分布
材料知识培训-金相技术全套培训讲义
暗场照明原理图
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金相显微镜
偏光——Polarizing
利用偏光镜片的单向振 动性，在垂直正交时可对具 有双折射性的物质进行定性
检查。适用于地质岩相和
晶体性夹杂物判别。
材料知识培训-金相技术全套培训讲义
偏振光照明原理图
31
金相显微镜
偏光的应用
各向同性晶体与各向异 性的相的区分；
材料知识培训-金相技术全套培训讲义
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金相样品制备——电解浸蚀
材料知识培训-金相技术全套培训讲义
27
金相显微镜
分类
正置式——便于选取视场 倒置式——方便，样品底部要求不高 体式显微镜——断口宏观检验 工具显微镜——测量（力学）
功能 明场、暗场、偏光、微分干涉DIC
材料知识培训-金相技术全套培训讲义
材料知识培训-金相技术全套培训讲义
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金相技术概述
▪ 目前，金相技术仍是材料科学与工程领域最广泛应
用、易行有效的研究检验方法，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
材料知识培训-金相技术全套培训讲义
5
金相技术
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。
上海材料研究所金相培训资料第四章钢显微组织评定
o 三、扁 钢试样选取：厚度≤30mm,应在1/4扁钢宽度处取纵向剖面试样， 试面的长度约15 mm，宽度约1/4厚度。厚度＞30mm，同样在1/4扁钢宽 度处取纵向剖面试样，试面长度约15mm,宽度约1/2厚度。
o 四、试样的放大倍数为100X，评定的视场为样品中最严重的区域。对于网 状碳化物，要考虑网的变形、完整及网上碳化物的堆积程度。对于带状碳化 物，要考虑带的宽度和带内碳化物的堆积程度。
硬度水平的点的距离，规定的碳含量或硬度水平 以不因脱碳而影响使用性能为准（产品规定的碳 含量最小值）。 o 铁素体脱碳层深度：表面完全脱碳层的深度。
上海材料研究所金相培训资料第四章 钢显微组织评定
o 适用范围
n 测定钢材及零件的脱碳层深度 n 完全脱碳与部分脱碳
o 测定方法
n 金相法：不同部位的五点脱碳层深度；这些测 量值的平均值为总脱碳层深度
n 铁素体钢的奥氏体晶粒度
o 渗碳法 o 网状铁素体法 o 氧化法 o 直接淬火法 o 网状渗碳体法 o 网状珠光体（托氏体）法
上海材料研究所金相培训资料第四章 钢显微组织评定
o 奥氏体钢晶粒度
n 化学试剂显示法 n 电解腐蚀显示法
o 铝及铝合金晶粒度 o 铜及铜合金晶粒度 o 镁及镁合金晶粒度 o 镍及镍合金晶粒度 o 锌及锌合金晶粒度
上海材料研究所金相培训资料第四章 钢显微组织评定
钢板和矩形钢材的取样方法
上海材料研究所金相培训资料第四章 钢显微组织评定
第五节 中碳钢与中碳合金钢结构钢马 氏体等级
（JB/T9211-2008）
上海材料研究所金相培训资料第四章 钢显微组织评定
o 适用范围
n 中碳钢和中碳合金结构钢整体淬火或淬火后 200℃以下回火的马氏体组织的检验，
o 四、试样的放大倍数为100X，评定的视场为样品中最严重的区域。对于网 状碳化物，要考虑网的变形、完整及网上碳化物的堆积程度。对于带状碳化 物，要考虑带的宽度和带内碳化物的堆积程度。
硬度水平的点的距离，规定的碳含量或硬度水平 以不因脱碳而影响使用性能为准（产品规定的碳 含量最小值）。 o 铁素体脱碳层深度：表面完全脱碳层的深度。
上海材料研究所金相培训资料第四章 钢显微组织评定
o 适用范围
n 测定钢材及零件的脱碳层深度 n 完全脱碳与部分脱碳
o 测定方法
n 金相法：不同部位的五点脱碳层深度；这些测 量值的平均值为总脱碳层深度
n 铁素体钢的奥氏体晶粒度
o 渗碳法 o 网状铁素体法 o 氧化法 o 直接淬火法 o 网状渗碳体法 o 网状珠光体（托氏体）法
上海材料研究所金相培训资料第四章 钢显微组织评定
o 奥氏体钢晶粒度
n 化学试剂显示法 n 电解腐蚀显示法
o 铝及铝合金晶粒度 o 铜及铜合金晶粒度 o 镁及镁合金晶粒度 o 镍及镍合金晶粒度 o 锌及锌合金晶粒度
上海材料研究所金相培训资料第四章 钢显微组织评定
钢板和矩形钢材的取样方法
上海材料研究所金相培训资料第四章 钢显微组织评定
第五节 中碳钢与中碳合金钢结构钢马 氏体等级
（JB/T9211-2008）
上海材料研究所金相培训资料第四章 钢显微组织评定
o 适用范围
n 中碳钢和中碳合金结构钢整体淬火或淬火后 200℃以下回火的马氏体组织的检验，
上海材料研究所分析培训---第七章不锈钢与耐热钢
图表计算法：在化学成分已知时，可以根据 Schaeffler组织图、DeLong 组织图和WRC-92 组织图，查出δ铁素体的含量；
磁性法：有两种，一是磁称法，二是铁素体指 示仪，用已知δ铁素体含量的一系列标准样品 与待测试样同时进行对比测定。
X光法等。
2009-5-6
σ相
σ相是一种Fe、Cr原子比例相等的Fe-Cr 金属间化合物，其分子式近似可用FeCr 表示，晶体结构为正方晶系，在室温下 有磁性，硬而脆（68HRC）
ASTM 800 中图表法
图中的横坐标为铁素体的体积含量， 纵坐标为合金的铬当量与镍当量的 比值，自左到右三条曲线分别代表 了1.04Cre/0.96Nie，Cre/Nie， 0.96Cre/1.04Nie，对应于中间值以 及正负一个标准差时的下限和上限 范围。
过热：晶粒长大，δ铁素体形成。
敏化：500~850℃，组织：晶界析出 M23C6，
晶界贫铬
稳定化： 850~900℃，组织：A+MC（TiC、 NbC）抑制晶间腐蚀
消除应力：低温处理：300~350℃，高温处理 800℃以上；
消除σ相：通过820℃以上的加热或固溶处理消 除
2009-5-6
2009-5-6
Schaeffler组织图
Schaeffler在研究焊缝金属的组织时总结 出了合金元素与焊缝金属组织之间的关 系，即所谓的Schaeffler组织图，这一组 织图后来被推广到形变不锈钢中，用于 不锈钢组织的预测与合金的设计。
2009-5-6
Schaeffler组织图
Creq=Cr%+Mo%+1.5×Si%+0.5×Nb% Nieq=Ni%+30×C%+0.5×Mn%
磁性法：有两种，一是磁称法，二是铁素体指 示仪，用已知δ铁素体含量的一系列标准样品 与待测试样同时进行对比测定。
X光法等。
2009-5-6
σ相
σ相是一种Fe、Cr原子比例相等的Fe-Cr 金属间化合物，其分子式近似可用FeCr 表示，晶体结构为正方晶系，在室温下 有磁性，硬而脆（68HRC）
ASTM 800 中图表法
图中的横坐标为铁素体的体积含量， 纵坐标为合金的铬当量与镍当量的 比值，自左到右三条曲线分别代表 了1.04Cre/0.96Nie，Cre/Nie， 0.96Cre/1.04Nie，对应于中间值以 及正负一个标准差时的下限和上限 范围。
过热：晶粒长大，δ铁素体形成。
敏化：500~850℃，组织：晶界析出 M23C6，
晶界贫铬
稳定化： 850~900℃，组织：A+MC（TiC、 NbC）抑制晶间腐蚀
消除应力：低温处理：300~350℃，高温处理 800℃以上；
消除σ相：通过820℃以上的加热或固溶处理消 除
2009-5-6
2009-5-6
Schaeffler组织图
Schaeffler在研究焊缝金属的组织时总结 出了合金元素与焊缝金属组织之间的关 系，即所谓的Schaeffler组织图，这一组 织图后来被推广到形变不锈钢中，用于 不锈钢组织的预测与合金的设计。
2009-5-6
Schaeffler组织图
Creq=Cr%+Mo%+1.5×Si%+0.5×Nb% Nieq=Ni%+30×C%+0.5×Mn%
金相试样的制备与设备培训课件
1.物镜：显微镜成象质量主要决定于物镜的优劣，因此它是显微镜中的最重 要的光学零件。
2.物镜的分辨率：是指将试样上细微组织构成清晰可分的能力。 3.象差：一般实用光束均要有一定宽度，而且物体的发光点也不可能全部都
用在光轴上，对不同波长的光折射率也不相同。因此，实际的光学系统 与近轴光学系统所得图像有所偏差。 4.目镜：是将物镜放大的中间象再次放大。 5.放大倍数=物镜放大倍数×目镜放大倍数。 6.观察：为了保证在聚焦过程中物镜不触及试样的操作次序是先调节粗动螺 丝使物镜接近试样，再通过目镜观察试样时用微动螺丝进行调节。
取样注意事项
试样尺寸以磨面面积小于400平方毫米，高度以15—20mm为宜。 试样可以用手锯、砂轮切割机、电火花切割机、车、铣、锯等方式。 脆而硬的金属可以用锤击法取样。不论使用何种方法切割，均应该 注意不能使试样由于变形或受热导致组织发生变化。对于使用高温 切割的试样，必须除去热影响部分。 注意：不能使试样由于变形或过热导致组织发生变化。
2.5、侵蚀
侵蚀剂名称 硝酸酒精溶液 苦味酸酒精溶液 盐酸、苦味酸酒精溶液
常用化学侵蚀剂
成分 硝酸1-5mL,酒精100 mL 苦味酸4g，酒精100 mL 盐酸5mL，苦味酸1g，酒精100 mL
适用范围 淬火马氏体、珠光体、铸铁等 珠光体、马氏体、贝氏体、渗碳体等
回火马氏体及奥氏体晶粒
盐酸硝酸溶液
1 金相试样的制备
金相试样的制备
金相试样制备是通过切割、研磨、抛光等步骤使金属材料成 为具备金相观察所要求的过程。金相试样截取的方向、部位 及数量应根据金属制造的方法、检验的目的、技术条件或双 方协议的规定选择有代表性的部位进行截取。金相试样的制 备、研磨和侵蚀参照GB/T13298—1991《金属显微组织检验 方法》的有关规定进行。
2.物镜的分辨率：是指将试样上细微组织构成清晰可分的能力。 3.象差：一般实用光束均要有一定宽度，而且物体的发光点也不可能全部都
用在光轴上，对不同波长的光折射率也不相同。因此，实际的光学系统 与近轴光学系统所得图像有所偏差。 4.目镜：是将物镜放大的中间象再次放大。 5.放大倍数=物镜放大倍数×目镜放大倍数。 6.观察：为了保证在聚焦过程中物镜不触及试样的操作次序是先调节粗动螺 丝使物镜接近试样，再通过目镜观察试样时用微动螺丝进行调节。
取样注意事项
试样尺寸以磨面面积小于400平方毫米，高度以15—20mm为宜。 试样可以用手锯、砂轮切割机、电火花切割机、车、铣、锯等方式。 脆而硬的金属可以用锤击法取样。不论使用何种方法切割，均应该 注意不能使试样由于变形或受热导致组织发生变化。对于使用高温 切割的试样，必须除去热影响部分。 注意：不能使试样由于变形或过热导致组织发生变化。
2.5、侵蚀
侵蚀剂名称 硝酸酒精溶液 苦味酸酒精溶液 盐酸、苦味酸酒精溶液
常用化学侵蚀剂
成分 硝酸1-5mL,酒精100 mL 苦味酸4g，酒精100 mL 盐酸5mL，苦味酸1g，酒精100 mL
适用范围 淬火马氏体、珠光体、铸铁等 珠光体、马氏体、贝氏体、渗碳体等
回火马氏体及奥氏体晶粒
盐酸硝酸溶液
1 金相试样的制备
金相试样的制备
金相试样制备是通过切割、研磨、抛光等步骤使金属材料成 为具备金相观察所要求的过程。金相试样截取的方向、部位 及数量应根据金属制造的方法、检验的目的、技术条件或双 方协议的规定选择有代表性的部位进行截取。金相试样的制 备、研磨和侵蚀参照GB/T13298—1991《金属显微组织检验 方法》的有关规定进行。