材料课件实验一光学金相组织观察方法
金相制备及组织观察实验
透射电子显微镜利用电子穿过样品产生信息，再通过电磁透镜放大成像。它具有高分辨率、高放大倍数的优点， 但样品制备过程较为复杂，适用于观察金属材料的超微组织。
03
金相组织分析
晶体结构分析
晶体结构分析是金相制备及组织观察实验中的重要环节，主要通过X射线衍射技 术对金属材料的晶体结构进行分析。通过分析晶体结构，可以了解材料的物理和 化学性质，以及材料的机械性能和加工性能。
研磨与抛光
研磨
通过不同粒度的砂纸或研磨剂对样品 进行研磨，逐渐去除表面的划痕和凸 起，使样品表面更加平滑。
抛光
使用抛光布和抛光膏对样品进行抛光 ，进一步平滑表面并消除细微的划痕 ，为后续的金相观察做好准备。
蚀刻与染色
蚀刻
通过化学或电解的方法使样品表面部分溶解，以突出显示组织结构。不同的金 属或合金需要使用不同的蚀刻剂和条件。
优化材料的加工工艺和性能。
微观织构分析实验
织构分析
利用X射线衍射、中子衍射或电子衍射等技术，研究材料 在微观尺度上的晶体取向和排列规律，揭示其对宏观性 能的影响。
微区织构分析
通过EBSD技术，在微米尺度上对材料的织构进行高精度 测量，有助于深入理解材料的力学行为和加工性能。
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微观织构分析的目的是揭示材料的机 械性能和加工性能，以及材料的强度、 韧性、耐磨性等性能。这些数据对于 材料科学家和工程师来说非常重要， 有助于他们更好地理解材料的性能和 行为，为新材料的研发和应用提供理 论支持。
04
金相制备实验操作
金相研磨实验
研磨实验
通过研磨的方式去除金属表面 氧化层和杂质，使金相组织暴
金相制备及组织观察实验
材料科学实验-金相组织的观察
一．金相组织的观察
实验目的：
1. 熟悉金相显微镜的原理、结构及使用
2. 会使用金相显微镜观察金相组织
实验内容：
1 操作金相显微镜
2 观察工业纯铁的金相组织
3 画组织示意图
实验结果：
1.显微镜科勒照明原理图
2.用平面玻璃作垂直照明器的光路图
显微镜操作规范
不能随便移动显微镜的位置；
保持显微镜的干燥、清洁，避免灰尘、水及化学试剂的玷污；调焦时注意不要使物镜碰到试样，以免划伤物镜；
调焦时先粗后细；
高倍物镜时，不用粗动调焦手轮调节焦距，以免移动距离过大，损伤物镜和玻片；
4.课堂画图并描述组织特征
二．定量金相分析
实验目的：
1.熟悉定量金相方法(比较法、截线法、截面法等）
2.用定量金相方法测量晶粒度和第二相尺寸及含量
实验内容：
1.晶粒度的测定（工业纯铁）
2.第二相尺寸、含量的测定（45#钢760°C淬火)
实验结果：
思考题：
1.什么是材料的晶粒度？测量方法有哪些？
答：反反映材料中晶粒大小的物理量，可通过和标准晶粒度评级图比较或者计算单位长度所
穿过的平均晶粒个数，计算出晶粒的平均截距后和表比对得出。
实验一金相显微镜的使用与金相组织的观察
实验一金相显微镜的使用与金相组织的观察引言：金相显微镜是一种利用金相组织学原理观察金属材料组织结构的实验仪器。
通过观察金属材料的显微结构，可以了解材料的组成、性能以及制备工艺等，对于材料的研究和应用具有重要意义。
本实验将探究金相显微镜的使用方法，并观察几种典型金属材料的组织结构。
实验目的：1.掌握金相显微镜的基本结构和使用方法；2.了解金相显微镜观察金相组织的原理；3.观察几种典型金属材料的组织结构。
实验仪器和材料：1.金相显微镜；2.裂解剂（如酸性电解质溶液）；3.沉积剂（如铜）；4.研磨纸（不同粒度）；5.研磨液（如砂轮油、砂轮水）；6.特殊试剂（如酸性染色剂）；7.不同金属材料样品。
实验步骤：一、金相显微镜的使用方法1.将所需观察的样品装入铜盘中；2.用研磨纸将样品表面进行打磨，逐渐使用不同粒度的研磨纸进行打磨，直到样品表面平整；3.用研磨液将样品表面进行充分清洗；4.将铜盘放入裂解剂中，进行腐蚀处理，使样品表面显露出金属组织结构；5.将样品表面清洗干净后，取出并用酸性染色剂进行染色处理；6.将样品放置在金相显微镜的样品夹持器上。
1.通过显微镜目镜和物镜的调节，使样品像清晰可见；2.使用光源适当照明样品，调节显微镜的聚焦和倍率，观察样品的金相组织结构；3.观察样品不同区域的金相组织变化，记录下观察到的显微结构特征。
实验结果与讨论：在进行实验观察过程中，首先要正确使用金相显微镜，调节适当的照明和倍率以便观察到清晰的图像。
然后，通过观察样品的金相组织结构，可以分析和了解样品的材料成分、晶粒大小、晶界分布以及非金属夹杂物等信息。
对于不同的金属材料，其金相组织结构也会有所差异。
例如，对于钢材，我们可以观察到不同类型的晶粒和晶界，以及可能存在的碳化物。
对于铝合金，可以观察到铝基体中的各种相，如α-Al、Al₂CuMg等。
这些相的大小、形态和分布状况对材料的力学性能和耐腐蚀性能有重要影响。
在观察金相组织时，还可以利用特殊试剂进行染色处理，以突出显示出不同组织结构的特征。
光学金相显微技术
光学金相显微技术光学金相显微技术是一种常用于材料科学领域的显微镜技术，它通过利用光学原理来观察和分析材料的微观结构和组织。
这种技术在材料研究和工业生产中起着重要的作用，可以帮助科学家和工程师了解材料的性质和性能，并指导材料的设计和加工过程。
光学金相显微技术的原理是利用光的折射、反射和透射等特性来观察和分析材料的微观结构。
在显微镜中，通过透射光照射到待观察的材料表面，光线经过材料的折射、反射和散射后进入显微镜的物镜，形成放大的像。
通过调节显微镜的焦距和放大倍数，可以观察到材料的微观结构和组织。
在光学金相显微技术中，常用的观察方法包括亮场显微镜和暗场显微镜。
亮场显微镜是最常见的一种显微镜，它通过透射光观察材料的表面和内部结构。
暗场显微镜则是一种特殊的显微镜，通过在物镜中引入偏光片和散光板，使光线在材料内部发生散射，从而观察到材料的细微结构和缺陷。
光学金相显微技术在材料科学中有着广泛的应用。
首先，它可以帮助科学家和工程师了解材料的晶体结构、晶粒大小和形态以及相互关系。
这对于了解材料的力学性能、热学性能和导电性能等至关重要。
其次，光学金相显微技术还可以用于分析材料的组织和相变过程，通过观察材料的相变过程和组织演变，可以揭示材料的相变机制和相变规律。
此外，光学金相显微技术还可以用于检测材料的缺陷和损伤，如晶界、裂纹、夹杂物等，从而评估材料的质量和可靠性。
光学金相显微技术的发展离不开现代光学技术的进步。
随着光学材料的发展和光学设备的改进，现代光学金相显微技术可以实现更高的分辨率和更大的深度。
同时，随着数字图像处理技术的发展，可以对显微图像进行数字化处理和分析，进一步提高材料分析的精度和效率。
总的来说，光学金相显微技术是一种重要的材料分析和研究工具，它可以帮助科学家和工程师了解材料的微观结构和组织，揭示材料的性质和性能，指导材料的设计和加工过程。
随着光学技术的不断发展和进步，相信光学金相显微技术在材料科学领域的应用将会越来越广泛，并为材料研究和工业生产带来更大的发展机遇。
材料方法-第2章-金相显微
2、物镜上有一个正交于 下偏光镜的上偏光镜。
3、目镜下面有一个小的
镜并附有锁光圈装置称勃
氏(Bertrand)镜．上偏
光镜与勃氏镜可以推进或
拉出。
材料方法-第2章-金相显微
荧光显微镜： 荧光物质把
入射的紫外线变 为可见光，使荧 光显微镜对可见 光成像。
可以采用常规 的物镜和目镜．
材料方法-第2章-金相显微
d
2A
在一般显微镜中，光源的波长可通过加滤色片来改变，例如： 蓝光的波长（0.44）比黄绿光（ 0.55）短，所以鉴别率 较黄绿光高25%。当光源材的料波方法长-第2一章-定金相时显微，可通过改变物镜的数
值孔径A来调节显微镜的鉴别率。
4、物镜的数值孔径
物镜的数值孔径表示物镜的聚光能力，如图2－2所示。数值孔
材料方法-第2章-金相显微
材料方法-第2章-金相显微
三、金相显微镜的基本原理
1 金相显微镜的光学放大原理
光学显微镜的放大倍数可达到1600～2000倍。当被观察物体AB 置于物镜前焦点略远处时，物体的反射光线穿过物镜经折射后， 得到一个放大的倒立实像A1B1（称为中间象）。若A1B1处于目镜 焦距之内，则通过目镜观察到的物象是经目镜再次放大了的虚象 A1’B1’。由于正常人眼观察物体时最适宜的距离是250mm（称为明 视距离），因此在显微镜设计上，应让虚象A1’B1’正好落在距人眼 250mm处，以使观察到的物材体料影方法像-第最2章-清金相晰显微。
第二章 光学显微分析
材料方法-第2章-金相显微
一、历史
• 1590年由荷兰的杨森父子所首创。 • 1610年前后，意大利的伽利略和德国的J.开普勒
在研究望远镜的同时，改变物镜和目镜之间的距 离，得出合理的显微镜光路结构 • 17世纪中叶，英国的R.胡克和荷兰的 A.van列文 胡克都对显微镜的发展作出了卓越的贡献。 1665 年前后，胡克在显微镜中加入粗动和微动调焦机 构、照明系统和承载标本片的工作台。这些部件 经过不断改进，成为现代显微镜的基本组成部分。 1673～1677年期间，列文胡克制成单组元放大镜 式的高倍显微镜,其中9台保存至今。
材料金相实验方法PPT课件
磨光操作
1. 粗磨
粗磨是试样制备的第一道磨制工序，取样后试样表面的粗糙不平度主要在粗 磨时去掉。较软的金属如铝铜等用锉刀或铣床、车床；硬的金属通常在磨床或砂 轮机上进行。
2.细磨
粗磨后需经过不同粒度砂纸细磨，SiC砂纸最适于做金相试样的细磨。
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抛光
• 抛光是将试样上磨制产生的磨痕及变形层去掉，使其 成为光滑镜面的最后工序，可分为机械抛光、电解抛 光和化学抛光等。
• 纯金属或单相合金的腐蚀是一个化学溶解过程。
• 两相合金的化学浸蚀主要是电化学溶解。
• 多相合金的腐蚀，主要也是电化学溶解过程。浸 蚀过程中浸蚀剂对各个相有不同程度的溶解必须 采用合适的浸蚀剂，甚至两种或多种不同的浸蚀 剂依次浸蚀，使之逐渐显示出各相组织，这种方 法叫做选择浸蚀法。
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• 物镜的有效放大倍数：在显微镜中保证物镜分辨率充 分利用所对应的显微镜的放大倍数，称显微 镜的有效放大倍数。
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• 垂直分辨率（景深）：景深表示物镜对于高低不平
的物体能清晰成像的能力。物镜的景深和其放大倍数及数值孔径成反比，放 大倍数越大，数值孔径越大，景深越小。注意：实际操作中缩小孔径光阑， 可以提高物镜的垂直分辨率，但与此同时会降低物镜的分辨率。
人眼的明视距离约250mm用一个半导体功率器件作为开关该器件不断地重复开启和关断使得输入的直流电压在通过这个开关器件后变成了方波该方波经过电感金相显微镜的光学系统用一个半导体功率器件作为开关该器件不断地重复开启和关断使得输入的直流电压在通过这个开关器件后变成了方波该方波经过电感物镜显微镜中最重要的光学零件通常由固定在金属筒内相隔一定距离的复式透镜所组成位于物镜下端接近试样的称前透镜物镜的放大倍数主要决定于此透镜的曲率上端的称后透镜主要校正前透镜的象差提高成像质量
实验一++金相显微镜的使用与金相组织的观察
实验一金相显微镜的使用与金相组织的观察一、实验目的1(了解金相显微镜的构造，各个主要部件的效用。
2(掌握正确使用显微镜的操作及维护方法。
3(观察几种式样的金相组织二、实验概述(一)金相显微镜的知识及正确使用1(显微镜放大原理:利用透镜将物体的像放大，单个透镜的放大倍数是有限的(一般在20倍以下)，因此要考虑用另一透镜组将第一次放大的像再行放大，以得到更高更清晰放大倍数的像，显微镜就是根据这一需求设计的。
显微镜中装有两组放大透镜，靠近物体的一组为物镜，靠近眼睛的一组透镜称为目镜，但实际上显微镜采用的物镜和目镜都是由复杂的透镜组组成。
图1-1为显微镜成像原理图。
图1-1显微镜成像原理图若将试样AB 置于物镜之前距其一倍焦距(F)略远一些的位置，由物体反射1 的光线通过物镜折射后得到一个倒立的放大的实像A′B′，在目镜上观察时，经物镜放大的倒立实像A′B′落在目镜焦距F内 ( 在设计时安排好使目镜的焦点位置2在 F以内) ，目镜又将A′B′再次放大，人眼在(250mm)的明视距离处，看到2一个经两次放大的倒立的虚像A″B″ 就是我们在显微镜下的物象。
总的放大倍数为物镜的放大倍数与目镜放大倍数的乘积，M=M×M 总物目普通光学金相显微镜主要由三大系统构成:既光学系统，照明系统和机械系统。
下面简单分述其主要构件的功能与特性。
光学系统:主要包括物镜和目镜，物镜是显微镜最重要的部件，成像质量在很大程度上取决于物镜的质量，它的性能包括数值孔径和分辨率，有效放大倍数及像差校正程度。
A:数值孔径:物镜的数值孔径(N.A)表示物镜的收集光线的能力，增强物镜的聚光能力可使成像的质量提高，它的大小通常以进入物镜的光线锥所张开的角度，既孔径角的大小，公式表示为:N.A=n.sinθ式中n—物镜与观察物之间介质的折射率θ—为物镜的孔径半角因此提高数值孔径有两个途径:a(增大透镜的直径或减小物镜的焦距。
实际上sinθ的最大值只能0.9左右，此方法会导致像差增大和制造困难。
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：
实验一 金相显微镜(共34张PPT)
2•N• A
式中：λ代表入射光源的波长；
N*A代表数值孔径。
物镜的类型、放大倍数、数值孔径等常以文字符号刻 在物镜的外壳上。如：物镜上刻有、或∞/0等符号，其中表
示放大倍数为45倍，0.65表示数值孔径，或∞/0，表示此 物镜按无限镜筒长度设计的。我们实验中常用物镜为 45/0.63、10/0.25、40/0.65、100（油镜）。
可将试样聚焦后，缩小孔径光栏，取下 目镜将物镜放大的实像再放大成虚像A``B``，其位于观察者的明视距离处（距人眼250mm），供人眼观察。
适当调节视场光栏还可以减少镜筒内的反射及炫光，提高成像的衬度和质量。 检查时，可将试样聚焦后，缩小孔径光栏，取下目镜，看镜筒中的亮斑是否在中心，如果不在，可调节光栏位置或转动平面玻璃，使镜筒
A`` A
D A`
B B`
B``
显微镜的成像原理图
物体AB位于物镜的前焦点外但很靠近焦点的位置上，经过物 镜形成一个倒立的放大实像A`B`，这个像位于目镜的物方焦距内 但很靠近焦点的位置上，作为目镜的物体。目镜将物镜放大的实 像再放大成虚像A``B``，其位于观察者的明视距离处（距人眼 250mm），供人眼观察。
4型金相显微镜实物图
1－载物台；2－镜臂；3－物镜转换器；4－微动座；5－粗动调焦 手轮；6－微动调焦手轮；7－照明装置；8－底座；9－平台托架 ；10－碗头组；11－视场光栏；12－孔径光栏
（4）显微镜的附件
显微镜的附件主要包括显微摄影装置， 偏光、暗场装置等等，这些附件我们在做摄 影实验、钢中非金属夹杂物的实验中再做具 体介绍。
（6）照明系统的光轴调整
了解金相显微镜的为基本原了理和构保造 证光线均匀地照射在试样表面以
视场光栏位于孔径光栏之后，调节视场光栏可以改变显微镜视场的大小，而并不影响物镜的分辨率。
金相组织检验方法PPT82页.ppt
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实验概述：
碳钢热处理后的性能
➢ 碳钢热处理后的性能——各种组织的硬度性能 指标范围如下：
珠光体 10～20HRC 索氏体 22～25HRC 屈氏体 36～42HRC 马氏体 62～65HRC 回火马氏体约 60HRC 回火屈氏体 40～48HRC 回火索氏体 25～35HRC
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实验概述：
保温时间的选择
➢ 保温的意义：为了使工件内外各部分温度均达到指定温度， 并完成组织转变，使碳化物溶解奥氏体成分均匀化，必须 在热处理加热温度下保温一定的时间。
➢ 加热时间：工件升温所需时间和保温所需时间的总合。 ➢ 热处理加热时间的影响因素：工件的尺寸和形状、使用的
加热设备和装炉量、装炉时炉子的温度、钢的成分和原始 组织、热处理的要求和目的等。 ➢ 在空气介质中加热升温达到指定温度后的保温时间， 碳钢：按工件厚度(或直径)每毫米一分钟 到一分半钟估 算； 合金钢：按每毫米两分钟估算。 在盐浴炉中加热，保温时间则可缩短1～2倍。(参见表3-1)
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实验概述：
冷却方法的选择
热处理时冷却方法（冷却速度）影响着钢的组 织和性能。只有选择适当的冷却方法，才能获得所 要求的组织和性能。 ➢ 退火冷却：一般采用随炉冷却。 ➢ 正火冷却：采用空气冷却，大件可用风冷却。 ➢ 淬火冷却：根据工件状况选择淬火介质。 淬火介质不同 冷却能力不同 工件获得冷速不同 合理选择冷却介质是保证淬火质量的关键 碳钢：通常用室温的水作淬火介质 合金钢：
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实验概述：
硬度试验与硬度计的使用 ➢ 硬度：金属材料抵抗比它硬的物体压入其表面的
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 。
金相显微镜观察材料结构
〈一〉实验目的
〈二〉实验仪器
〈三〉实验原理
〈四〉操作步骤
〈五〉注意事项
〈一〉实验目的
了解光学金相显微镜的结构原理，熟悉各部件的作用。 掌握成像原理和特点以及影响因素。 正确使用金相显微镜，能应用金相显微镜观察陶瓷样品 的微观结构。
〈二〉实验仪器
金相显微镜广泛用于研究金属和陶瓷等材料的显微 组织，能在明场、暗场和偏光下进行观察、投影和摄影。 通过研究材料断面上的显微结构，为其生产工艺提供质量 科学依据。 仪器的主要组成部分 载物台；显微镜主体；垂直照明器；照明光源；摄影目镜与 主体箱连接；摄影与投影；快门与定时器的连接；电源箱； 工作台及各种附件。
〈四〉操作步骤
金相显微镜的照明: 库勒照明(平行光照明)----发光系 统射出一束平行光线照射在试样表面。该照明均匀， 便于在系统中加入各种附件。 白炽灯的调整：通过调整三个螺钉可以使光源左右、升 降、前后移动，使灯丝通过聚光镜后会聚在孔径光阑 的中心上并使灯丝象最小。 氙灯的调整：可以松开氙灯上下两极的铜夹片，把氙灯 的中心调整到与球面反射镜的中心相重合。
将试样放置在载物台上，由光源发射出来的光线经聚光 镜、反射镜、滤光片、聚光镜成象于孔径光阑，再经视场光 阑到物镜均匀地照射在试样的表面，光线反射回来又经过补 偿透镜和双目棱镜后成像在目镜的焦面上。用双目镜观察在 视场内清晰显示出的显微组织，用于研究和分析。观察好后 需要投影和摄影时，将反光棱镜旋出，光线经照相目镜再一 次成像，即可以在投影屏上得到清晰的像；若需要照像，则 把投影反光棱镜移出，光线经照相目镜，直接成象于底片， 控制快门可以摄影。
〈五〉注意事项
1、观察陶瓷机械断口或断面，应先用无水已醇清洗
材料课件实验一光学金相组织观察方法
材料课件实验一光学金相组织观察方法Jenny was compiled in January 2021实验一光学金相组织观察方法目的1.了解光学金相组织观察方法及步逐：2.了解光学金相显微镜的结构，熟悉其使用的基本方法；3.了解光学金相样品的制备过程，体会制过程对观察组织的影响。
光学金相显微镜的结构为观察材料的显微组织，必须借助显微镜，大家可能用过生物显微镜，知道其大致结构有：物镜、目镜、粗调、微调等，生物样品是透明的，可用自然光。
工程材料，如金属材料，是不透明的，成像利用的是反射光，因此在光学金相显微镜中，结构上明显特点是有一套照明设备，现用显微镜的照明设备包括：电源、变压器、灯泡、透镜组一一得到平行光，经过孔径光栏、滤色片、视场光栏，再经过物镜照射到试样上。
经过试样的反射光进入物镜经过一次放大，再经过目镜的再次放大，我们看到的是经过二次放大的虚像。
因为最后看到的像和各人的视力的影响，不同人观察时对显微镜要进行微调。
显微组织成像原理如图所示，从透镜内垂直照射到试样上的平行光，将发生反射和吸收。
如果试样是镜面，光线全部原路返回，最后成像为亮点；如果试样有不平的沟槽，部分光线反射后不能进入物镜，这样这些地方成像为暗区。
有明有暗就构成了表面的图象，就是我们观察到的组织形貌。
金相试样的制备方法取样：从材料或零件上截取准备观察的样品，要求组织要有代表性, 大小要适合制样和观察，尺寸过小的还要进行镶嵌。
打平：让观察面宏观为平面，用砂轮、锂刀或其它方法来实现。
磨光：用不同粒度的金相砂纸，从粗到细依次细磨，让其粗糙度不断减小。
细磨的方法有干磨和湿磨，可用手工细磨和机械细磨。
抛光：消除细磨留下的最后磨痕，使观察面成为光滑无痕的镜面。
抛光方法有机械抛光、化学抛光和电解抛光。
组织显示：抛光后的试样直接观察，只能分辨吸收光线不同的区域，如非金属夹杂、铸铁中的石墨形状或裂纹。
用化学试剂进行浸蚀，组织中不同结构浸蚀程度不同，如晶界就浸蚀成沟槽，就可分辨各种组织。
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材料课件实验一光学金相
组织观察方法
Jenny was compiled in January 2021
实验一光学金相组织观察方法
目的
1．了解光学金相组织观察方法及步逐；
2．了解光学金相显微镜的结构，熟悉其使用的基本方法；
3．了解光学金相样品的制备过程，体会制过程对观察组织的影响。
光学金相显微镜的结构
为观察材料的显微组织，必须借助显微镜，大家可能用过生物显微镜，知道其大致结构有：物镜、目镜、粗调、微调等，生物样品是透明的，可用自然光。
工程材料，如金属材料，是不透明的，成像利用的是反射光，因此在光学金相显微镜中，结构上明显特点是有一套照明设备，现用显微镜的照明设备包括：电源、变压器、灯泡、透镜组——得到平行光，经过孔径光栏、滤色片、视场光栏，再经过物镜照射到试样上。
经过试样的反射光进入物镜经过一次放大，再经过目镜的再次放大，我们看到的是经过二次放大的虚像。
因为最后看到的像和各人的视力的影响，不同人观察时对显微镜要进行微调。
显微组织成像原理
如图所示，从透镜内垂直照射
到试样上的平行光，将发生反射和
吸收。
如果试样是镜面，光线全部
原路返回，最后成像为亮点；如果
试样有不平的沟槽，部分光线反射后不能进入物镜，这样这些地方成像为暗区。
有明有暗就构成了表面的图象，就是我们观察到的组织形貌。
金相试样的制备方法
取样：从材料或零件上截取准备观察的样品，要求组织要有代表性，大小要适合制样和观察，尺寸过小的还要进行镶嵌。
打平：让观察面宏观为平面，用砂轮、锉刀或其它方法来实现。
磨光：用不同粒度的金相砂纸，从粗到细依次细磨，让其粗糙度不断减小。
细磨的方法有干磨和湿磨，可用手工细磨和机械细磨。
抛光：消除细磨留下的最后磨痕，使观察面成为光滑无痕的镜面。
抛光方法有机械抛光、化学抛光和电解抛光。
组织显示：抛光后的试样直接观察，只能分辨吸收光线不同的区域，如非金属夹杂、铸铁中的石墨形状或裂纹。
用化学试剂进行浸
蚀，组织中不同结构浸蚀程度不同，如晶界就浸蚀成沟槽，就可
分辨各种组织。
实验内容
每人制备一个金相试样，并利用金相显微镜进行观察结果。
磨样：试样已经过打平，用金相砂纸进行磨光。
砂纸下用玻璃板，一只手按住砂纸，另一只手拿试样平稳来回磨削，磨面受压均匀，前推用力，拖回放松。
磨痕全部一致，换下一号砂纸，转90度再磨光。
抛光：在呢布上加水和抛光粉，手拿稳轻抛。
得到镜面。
浸蚀：用4%的硝酸酒精擦抹试样到镜面光泽刚消失。
清洗、吸水、吹干试样。
在显微镜下观察结果。
使用显微镜电源要经过变压器，不要用手摸镜头，注意脚下身后的电线，粗调到位即可见组织再用微调，移动视场轻动载物台。
试样中常见的制样缺陷：
划痕：未磨去(粗大量少)或未抛光好(较细)而留下砂纸磨痕。
麻点、曳尾：抛光过度造成。
水迹：水脏或吹干不及时。
浸蚀：浸蚀不足组织明亮但不清晰，浸蚀过度晶界变粗或组织灰暗不清晰。
实验报告
1．简述金相显微镜的结构特点；
2．写出金相显微镜的正确使用方法和使用注意事项。
3．写出金相样品的制作步骤。
4．在直径为35mm的圆中画出观察到的组织示意图，并对你所制备的试样的质量进行评价(存在的缺陷及形成原因)。