金相显微镜的使用及金相试样的制备实验
金相试样的制备及金相显微镜的使用
油浸系统 100× 500× 1000× 1500×
金相试样的制备方法
金相显微试样的制备包括：取样、步骤
通过本次实验使学生了解光学显微镜； 熟悉光学显微镜的构造和使用方法，了解电子 显微镜的主体结构； 要求每个学生实际操作光学显微镜，观察金相 样品并测定其放大倍数； 用砂轮打磨获得平整磨面； 用金相砂纸按照先粗后细，依顺序进行磨制； 在抛光机上进行抛光，获得光亮镜面； 用浸蚀剂浸蚀试样磨面； 显微镜观察。
金相试样的制备及金相显 微镜的使用
原理
光学显微镜光学原理示意图
孔径角
透镜产生象差的示意图 XJB-1型光学显微镜的光学系统及光学显微镜的外形结构图
XJB—1型光学显微镜的放大倍数
光学系统 放大倍数 5×
10×
15×
干燥系统
8×
40×
80× 120×
干燥系统 45×
225× 450× 675×
试验所用设备及材料
金相显微镜、砂轮机、抛光机、吹风机、 试样、不同型号的砂纸、玻璃板、抛光粉 悬浮液、酒精、3～4％硝酸酒精溶液、棉 花、竹夹子、金相样品
金相显微镜的使用及金相试样的制备实验报告建议与感想
金相显微镜的使用及金相试样的制备实验报告建议与感想一、实验目的本实验旨在掌握金相显微镜的使用方法和金相试样的制备技术，以便于进一步研究材料的组织结构和性能。
二、实验原理金相显微镜是一种用于观察材料组织结构的显微镜，其原理是利用光学原理将经过特殊处理后的样品放置在显微镜中观察。
金相试样制备技术主要包括切割、打磨、腐蚀和染色等步骤。
三、实验步骤1. 制备金属试样：选取合适的金属材料，根据需要进行切割或拉伸成形。
2. 打磨：用不同粒度的研磨纸逐渐打磨试样表面，直至表面光滑。
3. 腐蚀：将试样浸泡在适当浓度的腐蚀液中，使其表面发生化学反应产生凹坑或孔洞。
4. 染色：将试样放入染色液中，使其组织结构更加清晰可见。
5. 使用金相显微镜观察试样：将处理好的试样放入显微镜中，调节光源和镜头，观察试样的组织结构。
四、实验注意事项1. 制备试样时需注意安全，避免切割或拉伸过程中产生伤害。
2. 打磨时需使用不同粒度的研磨纸逐渐打磨，以免损坏试样表面。
3. 腐蚀液需根据试样材料和需要进行选择，且操作时需保持通风良好。
4. 染色液需根据需要选择合适的染色方法和染色液。
5. 使用金相显微镜时需注意调节光源和镜头，以便于观察到清晰的组织结构。
五、实验结果经过制备处理后的金相试样在金相显微镜下呈现出不同的组织结构和形态。
例如，铁素体、珠光体等不同组织结构可通过合适的制备方法得到清晰可见的图像。
六、实验建议与感想1. 在实验过程中需要耐心认真地进行每一步操作，特别是制备试样和打磨环节需要反复多次进行。
2. 实验前应仔细阅读相关文献，了解金相显微镜的使用原理和金相试样制备技术。
3. 实验中应注意安全，避免产生伤害或损坏设备。
4. 实验后应及时清洗设备和试样，以便于下次使用。
5. 通过本实验的学习，我对材料组织结构和性能有了更深入的认识，同时也掌握了一定的实验技能。
金相显微镜的使用与金相样品的制备实验报告
金相显微摄像一、实验目的:(一)了解普通金相显微镜的构造与使用方法。
(二)了解金相试样的制备方法。
(三)学习使用金相显微镜观察金相组织。
二、实验设备及材料:实验设备:金相显微镜、砂轮机、抛光机、吹风机、玻璃板、培养皿、镊子。
材料:金相试样、砂纸一套(800,1000,1200 )、抛光液(Al2O3)、腐蚀剂(4% 硝酸酒精溶液)、药棉、酒精三、实验内容及步骤:实验内容:(1)用机械抛光和化学侵蚀的方法制备金相样品(2)观察试样的显微组织,并绘制组织图。
试验步骤:(1)金相样品的截取及镶嵌(2)金相样品磨光(3)金相样品的抛光(4)金相样品的化学侵蚀(5)显微组织的观察与记录四、简述金相显微镜的放大原理:显微镜的成象放大部分主要由两组透镜组成。
靠近观察物体的透镜叫物镜,而靠近眼睛的透镜叫目镜。
通过物镜和目镜的两次放大,就能将物体放大到较高的倍数五、简述金相显微镜的基本构造金相显微镜通常由光学系统,照明系统和机械系统三大部分组成,有的显微镜还附有摄影装置(一)金相显微镜机械装置显微镜的机械装置要由镜座、镜臂、载物台、镜简、物镜转换器及调焦装置等。
它是支持放大、照明部分的支架、具固定与调解光学镜头,固定和移动标本作用。
二)金相显微镜放大部分放大部分包括接物镜和接目镜。
(三)金相显微镜照明部分照明部分包括反光镜、滤光镜、虹彩光圈和聚光镜等六、金相制样的基本过程包括几个方面?这几个方面各是哪些?制备显微试样包括取样、磨光、抛光及浸蚀四个步骤1、取样取样时应根据被分析材料或零件的特点。
选择有代表性的部分。
试样最适合的尺寸是直径为12mm,高为10mm的圆柱体或面积为12*12㎜2,高10mm的长方体。
根据材料性质不同,可用手锯、用车床切削、用锤子击碎以及用砂轮切割等方法截取试样。
在取样过程中应注意防止试样受热组织发生变化。
取得试样后,应将试样表面制成平面,同时边缘要倒成圆角(如分析化学热处理表面组织时则不能倒角)。
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”，
一金相显微镜的使用及金相试样的制备
实验一 金相显微镜的使用及 金相试样的制备
• （二）金相试样的制备（参考标准为GB/T13298—91
《金属显微组织检验方法》）
• 1、试样的选取（取样） • 试样截取的方向、部位、数量应根据金属制造方法，检验的目的，技术条
实验一 金相显微镜的使用及 金相试样的制备
• 四、实验步骤 • 1、每班按3人一组，每组领取一套砂纸，按如图1-6所示沿虚线
• •
裁开，每人领取一个试样； 2、先将砂纸平铺在玻璃板上，左手伸开按住砂纸，右手将试样 拿平，慢慢往前推，然后提起拿回来，再慢慢往前推，直到试样 表面划痕方向一致且均匀时再换下一道砂纸； 3、将磨好的试样用水冲洗干净，再在抛光机上轻轻抛光，直到 表面没有划痕为止； 4、将抛光好的试样用水冲洗干净，再用有酒精的脱脂棉擦洗， 用吹风机吹干，最后用硝酸酒精浸蚀，清洗吹干后准备观察。 5、磨好的试样磨面朝下放在载物台中心，先用低倍再用高倍仔 细观察。 6、对磨好试样的组织进行分析，画出组织示意图。 7、每组可选组织较好的样品，进行照相。
实验一 金相显微镜的使用及 金相试样的制备
• 3、试样磨制 • （1）粗磨：粗磨即磨平，主要目的是获得平整的磨面和
规则的外形，其次是试样的倒棱，以免细磨和抛光时划烂 砂纸或抛光布，但对于需要观察表层组织(如渗碳层、脱 碳层)的试样，则不能倒棱。一般黑色金属要用砂轮打平， 对于很软的材料(如铝、铜、镁等有色金属)可用锉刀锉平。 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，且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，手持试样的姿势从头 到尾不能改变。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。
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 金相试样制备与金相显微镜的结构和使用
实验金相试样制备与金相显微镜的结构和使用实验目的金相显微镜的原理金相试样的制备实验设备及材料实验内容及步骤实验报告要求思考题一：实验目的(1)了解金相显微镜的结构及原理(2)熟悉金相显微镜的使用与维护方法(3)了解浸蚀的基本原理，并熟悉其基本操作(4)掌握金相试样制备的基本操作方法二：金相显微镜的原理、构造及使用(1)金相显微镜的基本原理显微镜的放大倍数。
显微镜的放大倍数等于物镜和目镜单独放大倍数的乘积，即物镜放大倍数为M物，目镜放大倍数为M目，显微镜放大倍数为M=M物*M目。
物镜和目镜的放大倍数刻在嵌套圈上，例如10X、20X、45X分别表示放大10倍、20倍、45倍。
显微镜的鉴别率。
显微镜的鉴别率是指它能清晰地分辨试样上两点间最小距离d的能力，d值越小，鉴别率越高。
鉴别率是显微镜的一个重要的性能，它决定于物镜数值孔径A和所用的光线波长λ，可用下式表示：d=λ/(2A) 式中：λ表示入射光线的波长；A表示物镜的数值孔径。
λ越小，A越大，则d越小。
物镜数值孔径。
物镜数值孔径表示物镜的聚光能力，其大小为A=n*sinα 式中：n表示物镜与试样之间介质的折射率；α表示物镜孔径角的一半。
N越大或α角越大，A越大。
(2)显微镜的构造照明系统：在底座内有一个低压（6～8V，15V）的灯泡作为光源，由变压器降压供电，靠调节次级电压（6～8V）来改变灯光的亮度。
聚光灯、孔径光栏以及反光镜等装置均安装在圆形底座上，视场光栏以及另一个聚光镜则安装在支架上，它们构成了显微镜的照明系统，使试样表面获得充分、均匀的照明。
显微镜调焦装置：在显微镜的两侧有粗动和微动调焦手轮，两者在同一部位。
随粗调手轮6的转动，支撑载物台的弯臂作上下运动。
在粗调手轮的一侧有制动装置，用以固定调焦正确后载物台的位置。
微调手轮5使显微镜本题沿着划轨缓慢移动。
在右侧手轮上刻有分度格，每一格表示物镜座上下微动0.002毫米。
与刻度盘同侧的齿轮箱上刻有两条白线，用以指示微动升降范围，当旋到极限位置时，微动手轮就会自动被限制，此时，不能再继续旋转而应该倒转来使用。
金相显微镜的使用及金相样标的观察实验报告
金相显微镜的使用及金相样标的观察实验报告
实验目的：本次实验的目的是熟悉金相显微镜的操作，鉴定金相样本的物种，并记录金相图片。
实验材料及仪器：金相显微镜、金相样本
实验原理：金相是指金属和其它物质通过微观观察，用显微镜分辨各内容物质组成情况以及它们之间的关系，描述属于金属晶体的结构的宏观观察技术。
金相显微镜也称金相检查显微镜，它根据样品的形状和一般性来确定是否有缺陷或异常状况；对金属样品或诸如金属材料组成物，细观察其内部构造，这就是金相组织学。
实验步骤：
1、检查并准备仪器：首先，检查显微镜是否干净并正确调节屈光物镜，然后，确保检查器材使用前面板上的复位按钮是可以操作的，调节整机到最佳操作状态。
2、将样本装上显微镜台：将金相样品装入可调整的立柱上，调整立柱的高度使得样本距离检查盘尽可能近。
并确保样本在显微镜上位置稳定。
3、操作显微镜：打开显微镜电源，用手动方式调节放大倍数，然后调整人工瞳距以完全调节显微镜，把样本放入检查框，用阴影法调整位置，确定样本的位置，看清样本的图像，使图像清晰可见且稳定：
4、拍摄金相图片：将金相显微镜的放大倍数调到最大值后，使用低噪声的数码相机拍摄样本的金相图片，并标识。
5、观察金相图片：根据样本的金相图片，注意多孔结构、间接内部构造，以确定结构类型、破碎容量、晶体密度和含量，进行分析、确定物质种类。
6、完成实验后，控制显微镜的电力源，将显微镜和检查设备复位后关闭电源，并清理和消毒检查器材。
实验结论：金相显微镜是用来鉴定金属材料的有效工具，可以结合图像观察，辩证判断出金属材料的组成、结构、外形特征等。
由此可以确定金属材料的加工参数，合理评价金属材料的质量，是金属材料加工的有效工具。
实验四 金属试样的制备与金相显微镜的使用
⑵ 细磨的砂纸从粗到细有许多号，先从最粗的80＃砂纸开始磨制，砂纸开始磨制，再经过140＃、280＃、320＃、400＃、600＃、800＃、1000＃、1200＃终止。当前一号磨好后，必须将试样磨面、手及玻璃板擦净，再进行下一道砂纸的磨制。并且每当换一号砂纸时，磨光方向都要转90°，如图4-4所示。这样才能看出上次磨痕是否磨去。
（a）、（b）机械镶嵌；（c）低熔点合金镶嵌；（d）塑料镶嵌
图4-3 金相试样的镶嵌方法
细磨光：目的是获得平整光滑的磨面。细磨光的操作方法如下：
⑴ 将砂纸放在玻璃板上，左手按住砂纸，右手紧握试样，并使磨面朝下，均匀用力向前推行磨制。在回程时，应提起试样不与砂纸接触，以保证磨面平整而不产生弧度。
H2O99.5ml 用棉花沾上试剂擦拭
10～20s 或显示铝合金的一般显微组织 浓混合
酸溶液 HF（浓）10ml
HCl（浓）15ml
HNO3（浓）25 ml
H2O50 ml 此液作粗视浸蚀用；若用作显微组织，则可用水按9:1冲淡后作为浸蚀剂用 是显示轴承合金粗视组织和显微组织的最佳浸蚀剂 四、实验内容
酒精溶液 盐酸10ml
硝酸3ml
酒精100ml 浸蚀2～10min 显示高速钢淬火及回火后钢的奥氏体晶粒，显示回火马氏体组织 王水溶液 盐酸（相对密度1.19）3份
金相显微镜的构造和使用及金相试样的制备[1]
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实验 金相显微镜的构造和使用及金相试样的制备一、实验目的1、了解光学金相显微镜的构造、原理，学会其正确使用；2、掌握光学金相试样的制备方法及技术要点；3、识别制样过程中常见的缺陷。
二、概述（一）光学金相显微镜光学金相显微镜是研究金相试样观察面显微组织的光学仪器。
利用它可将观察面上肉眼看不到的组织及缺陷放大到100倍以上来进行观察。
1863年索拜（Sorby ）第一个将它用于材料研究之中，100多年来，光学金相显微镜在光源和照明方式上已有许多改进。
今天，一台功能完整的光学金相显微镜不仅可进行明场、暗场、偏振光、相衬及干涉相衬观察，还可进行显微硬度测定与显微摄影等。
1、光学金相显微镜的成象原理 光学金相显微镜的成象是依靠两组透镜组合放大而实现的。
与试样接触的第一组透镜称为物镜，与人眼接触的第二组透镜称为目镜。
如图6-1所示，被观察的显微组织WS 置于物镜前焦点F 1外，在物镜后形成一个倒立、放大的实象W 1S 1，且W 1S 1按设计要求正好落在目镜焦点F 2以内，于是人眼可在250mm 明视距离处，看到一个经目镜再次放大的虚象W 2S 2。
因此，显微镜的总放大倍数M 应为物镜放大倍数M 物与目镜放大倍数M 目 与目镜放大倍数M 目的乘积，即目物M M M (1-1)2、光学金相显微镜的结构常见的光学金相显微镜按类型 图1-2 金相显微镜放大原理图 可分为台式、立式及卧室三大类， 如图1-2（a ）（b ）（c ）所示。
各类显微镜的结构大体相似，主要由三个系统组成，即光学系统、照明系统和机械系统。
（1）光学系统光学系统中的主要构件是物镜和目镜（图1-3和图1-4），其作用是将观察面上的显微组织放大呈清晰的图象。
物镜质量的优劣，常用以下特征指标来衡量。
①数值孔径数值孔径（常以NA表示）反映了物镜的聚光能力。
数值孔径大的物镜，聚光能力强，从试样上反射进入物镜的光线就多，因此，组织细节能鉴别得更清楚。
数值孔径与物镜的孔径半角α[图6-5（a）]及物镜与试样间介质折射率n有以下(a)国产XJ-10A型台式金相显微镜；(b)国产XJL-02型立式金相显微镜（c）东德产NEOPHOT21型卧式金相显微镜图6-2 不同类（c）东德产NEOPHOT21型卧式金相显微镜图1-2 不同类型的金相显微镜图1-3 物镜示意图 图1-4 目镜关系：αs i nn NA = （1-2） 式（1-2）表明，当增大α及n 时，数值孔径可提高。
金相制备实验实验报告
一、实验目的1. 了解金相试样的制备过程，掌握金相试样制备的基本方法；2. 掌握金相显微镜的使用方法，观察金相试样；3. 分析金相试样的组织结构，了解材料的基本性质。
二、实验原理金相试样制备是通过一系列的物理和化学处理方法，将金属材料加工成具有代表性的试样，以便在金相显微镜下观察其组织结构。
金相试样制备主要包括以下步骤：取样、粗磨、细磨、抛光、浸蚀。
三、实验仪器与材料1. 仪器：金相显微镜、抛光机、砂轮机、超声波清洗机、加热炉、显微镜载物台等；2. 材料：金相砂纸（0号、1号、2号、3号、4号、5号）、抛光布、脱脂棉、3~5硝酸酒精溶液、试样（成分：不锈钢）。
四、实验步骤1. 取样：将不锈钢材料切割成10mm×10mm×10mm的小块；2. 粗磨：将试样放在砂轮机上，使用0号金相砂纸进行粗磨，直至试样表面平整；3. 细磨：将试样放在细磨机上进行细磨，使用1号、2号、3号、4号、5号金相砂纸，逐步减小砂纸粒度，直至试样表面光滑；4. 抛光：将试样放在抛光机上，使用抛光布和抛光膏进行抛光，直至试样表面具有镜面光泽；5. 浸蚀：将抛光好的试样放入3~5硝酸酒精溶液中，浸泡一段时间，取出后用清水冲洗干净；6. 观察：将浸蚀好的试样放在金相显微镜下，观察其组织结构。
五、实验结果与分析1. 组织结构观察：通过金相显微镜观察，发现不锈钢试样具有以下组织结构：（1）珠光体：由铁素体和渗碳体组成，呈片状分布；（2）马氏体：由铁素体和渗碳体组成，呈针状分布；（3）奥氏体：由铁素体和渗碳体组成，呈块状分布；（4）残余奥氏体：由铁素体和渗碳体组成，呈颗粒状分布。
2. 结果分析：（1）珠光体组织具有较高的强度和硬度，但韧性较差；（2）马氏体组织具有较高的强度和硬度，但韧性较差；（3）奥氏体组织具有良好的韧性，但强度和硬度较低；（4）残余奥氏体组织具有较高的韧性，但强度和硬度较低。
六、实验结论1. 金相试样制备过程包括取样、粗磨、细磨、抛光、浸蚀等步骤；2. 金相显微镜可以观察金相试样的组织结构，了解材料的基本性质；3. 不锈钢试样具有珠光体、马氏体、奥氏体和残余奥氏体等组织结构，其性能与组织结构密切相关。
金相显微镜的使用及金相试样的制备实验报告建议与感想
金相显微镜的使用及金相试样的制备实验报告建议与感想一、引言1.1 任务背景金相显微镜是金相学中一种重要的实验工具，用于观察材料的金相结构。
金相结构的观察可以揭示材料的组织结构、晶体结构、晶界和缺陷等信息，对材料的性能和应用具有重要意义。
本实验旨在探索金相显微镜的使用方法，并通过制备金相试样，深入了解金相显微镜的原理和应用。
1.2 实验目的•了解金相显微镜的基本原理和操作方法；•掌握金相试样的制备流程和要求；•学会使用金相显微镜观察和分析材料的金相结构。
二、金相显微镜的使用2.1 金相显微镜的原理金相显微镜是利用光学原理，通过聚焦光学系统从样品表面反射的光线来观察材料的金相结构。
它主要由显微镜本体、光源系统、光学补偿装置和图像记录系统等部分组成。
金相显微镜通常有亮场和暗场两种观察模式，其中亮场模式是最常用的观察方法。
2.2 金相显微镜的操作方法•准备样品：将待观察的材料切割成一定尺寸的样品，并进行打磨、抛光等处理，使其表面平整；•调节显微镜：打开光源，调节显微镜的亮度和对比度，确保获得清晰的观察图像；•放置样品：将制备好的金相试样放置在显微镜上，并通过试样夹具固定；•对焦观察：使用显微镜的目镜和物镜对试样进行对焦，并调节焦平面，以获得最清晰的图像；•观察和记录：使用目镜和物镜进行观察，并记录观察到的金相结构信息。
三、金相试样的制备3.1 金相试样制备的基本流程1.样品切割：根据实验需求，将待观察的材料切割成适当大小的样品；2.研磨打磨：使用研磨机或打磨机对样品表面进行粗磨和细磨，使其表面平坦光滑；3.抛光处理：利用抛光机对样品进行抛光，去除研磨过程中产生的伤痕和凸起物；4.清洗处理：将抛光后的样品进行清洗，去除抛光剂和其他污物；5.腐蚀处理：根据需要，对样品进行腐蚀处理，以显现金相结构；6.清洗处理：再次对样品进行清洗，去除腐蚀剂和其他污物；7.酸洗处理：用酸洗液对样品进行处理，去除氧化物和其他表面污染物；8.最终清洗：用去离子水对样品进行最终清洗，以确保样品表面干净。
金相显微样品的制备及金相显微镜的使用实验
金相显微样品的制备及金相显微镜的使用实验一、实验目的1. 掌握金相样品的制备过程和基本方法；2. 了解金相显微镜的基本原理、构造，掌握显微镜的正确使用。
二、实验原理利用金相显微镜观察金相试样的组织或缺陷的方法称为金相显微分析。
它是研究金属材料微观结构最基本的一种实验技术，在金属材料研究领域中占有很重要的地位。
在现代金相显微分析中，使用的主要仪器有光学显微镜和电子显微镜。
这里仅对常用的光学金相显微镜作一般介绍。
（一）显微镜的基本原理、构造及使用1. 显微镜的基本原理最简单的显微镜可以仅由两个透镜组成。
图1-1为相显微镜成像的光学原理示意图。
图中AB 为被观察的物体，对着被观察物体的透镜O1叫物镜；对着人眼的透镜O2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"。
其位置正好在人眼的明视距离（约250mm ）处。
在显微镜中所观察的就是这个虚像A"B"。
(1) 显微镜的放大倍数放大倍数由下式确定：目物目物f D f L M M M ⋅=⨯= 式中：M —显微镜总放大倍数；图1.1 成像光学原理M 物—物镜的放大倍数；M 目—目镜的放大倍数；f 物—物镜的焦距；f 目—目镜的焦距；L —显微镜的光学镜筒长度；D —明视距离（250mm ）。
由上式可知：f 物 、f 目越短或L 越长，则显微镜的放大倍数越大。
(2) 物镜的鉴别率物镜的鉴别率是指物镜能清晰分辨试样两点间最小距离的能力。
物镜鉴别率的数学公式为：A d 2λ=式中：d —物镜的鉴别率；λ—入射光源的波长；A —物镜的数值孔径，它表示物镜的聚光能力。
由公式可知，波长λ越短，数值孔径A 越大，则鉴别能力就越高（d 越小），在显微镜中就能看到更细微的部分。
数值孔径A 可由下列公式求出：φηsin =A式中：η—物镜与物体之间介质的折射率；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。
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。
金相显微镜的使用金相试样的制备实验报告
金相显微镜的使用金相试样的制备实验报告实验目的：1.掌握金相显微镜的使用方法；2.学会制备金相试样。
实验仪器与材料：1.金相显微镜；2.金相试样的制备设备与材料：切割机、打磨机、抛光机、砂纸、砂轮、砂布、细砂布、蠟块等。
实验步骤：1.实验前准备：a)检查金相显微镜的工作状态，确认光源和镜头都正常运作；b)准备金相试样的切割机、打磨机、抛光机和相关材料。
2.试样的切割：a)将需要制备金相试样的材料放在切割机上，并根据需要进行必要的定位和调整；b)打开切割机，根据需要切割出适当大小的试样。
3.试样的打磨：a)将切割好的试样放在打磨机上，用粗砂轮进行粗磨。
注意，在磨削过程中要保持试样的冷却，以免过度加热导致损伤；b)进行中磨与细磨，使用不同粒度的砂轮、砂纸或砂布，逐渐减小颗粒大小，直到试样表面光滑为止。
4.试样的抛光：a)将打磨好的试样放在抛光机上，选用合适的抛光盘和抛光液，进行试样的精细抛光。
注意，抛光的时间要根据试样的材料和要求进行适当调整；b)抛光完成后，使用细砂布或砂纸进行最后的抛光处理，以保持试样表面的光滑。
5.试样的腊埋和切片：a)将抛光好的试样放在石蠟块上，并重新加热使其融化，将试样固定在蠟块上；b)使用切片机将固定在蠟块上的试样切成适当的薄片。
6.试样的腐蚀/染色处理：a)针对不同材料的试样，根据需要选择适当的腐蚀液或染色液进行处理；b)腐蚀/染色后的试样需要进行清洗和去蠟处理，以确保试样表面干净。
7.试样的镜检：a)将制备好的金相试样放入金相显微镜中；b)调整显微镜的放大倍数和焦距，观察试样的金相组织结构。
实验结果与讨论：通过金相试样的制备和显微镜的观察，可以对材料的金相组织结构进行分析和研究。
根据试样的特点和所需的具体分析目的，可以选择使用不同的切割、打磨和抛光方法，以获得适合的试样表面状态。
同时，在试样的腐蚀/染色处理中，也要根据不同材料的特性选择合适的处理方法。
需要注意的是，试样的制备过程中要尽量避免引入外部污染物，以免影响金相观察结果。
金属学与热处理实验
三、金相试样的制备实验一金相试样的制备及金相显微镜的使用一、实验目的1．了解金相显微镜的根本原理和构造，并学会其使用；2．掌握金相试样的制备方法。
二、实验仪器和用品1．XJP－100型与XJP－200型金相显微镜；2．供观察显微组织的工业纯铁金相试样；3．供制备金相试样用的碳钢试块〔45号钢〕；4．P—I型抛光机及抛光液或化学抛光剂；5．3％硝酸酒精；6．金相砂纸及玻璃板。
三、实验内容(一) 金相显微镜试样的制备进展金相显微镜分析时,必须将用显微镜观察的金属材料制成专门的金相试样。
其制作过程包括：取样——镶样——磨光——抛光——浸蚀——枯燥等工序，分述如下：1．取样显微试样的选取应根据被检验材料或零件的特点、加工的工艺及研究的目的，选取具有代表性的部位。
如研究铸件组织时，由于铸件中往往存在偏析现象，故应从铸件外表到中心同时取样进展观察；对于锻件或轧材，那么应同时在横向及纵向上取样，以便于分析非金属夹杂物的分布及表层缺陷；对于失效零件分析其损坏原因时，那么除在损坏部位取样外，尚须在非损坏部位取样，以便作比照分析。
截取试样可用锯、砂轮片切割或锤击打下等方法。
试样的尺寸通常采用高为12－15mm，直径为12－15mm的圆柱体或边长为12－15mm的正方体。
截取下来的试样应该用锉刀锉平面或在砂轮机上磨平，但磨平外表时应注意即时用水冷却，以免金属过度发热而使内部组织发生变化。
2．镶样过于细小或形状特殊的试样，须将其镶嵌在塑料、电木粉或低熔点合金中，或用专用夹具夹持，以便在磨光和抛光时易于握持。
3．磨光磨光分为粗磨和细磨两步。
〔1〕粗磨粗磨的目的是为了将试样修整成平整、适宜的形状。
钢铁材料通常在砂轮上进展，磨时须随时用水冷却，以免试样由于温升过高而引起组织变化。
不作外表层金相检验的试样，应将磨面边缘倒出圆角，以免抛光时撕裂抛光布。
(2)细磨细磨的目的是为了消除粗磨时留下的较深的磨痕，为抛光作准备。
细磨可由手工磨或机械磨。
金相显微镜的使用与金相样品的制备实验报告
金相显微摄像一、实验目的：（一）了解普通金相显微镜的构造与使用方法。
（二）了解金相试样的制备方法。
（三）学习使用金相显微镜观察金相组织。
二、实验设备及材料：实验设备：金相显微镜、砂轮机、抛光机、吹风机、玻璃板、培养皿、镊子。
材料：金相试样、砂纸一套（800,1000,1200 ）、抛光液（Al2O3）、腐蚀剂（4% 硝酸酒精溶液）、药棉、酒精三、实验内容及步骤：实验内容：（1）用机械抛光和化学侵蚀的方法制备金相样品（2）观察试样的显微组织，并绘制组织图。
试验步骤：（1）金相样品的截取及镶嵌（2）金相样品磨光（3）金相样品的抛光（4）金相样品的化学侵蚀（5）显微组织的观察与记录四、简述金相显微镜的放大原理：显微镜的成象放大部分主要由两组透镜组成。
靠近观察物体的透镜叫物镜，而靠近眼睛的透镜叫目镜。
通过物镜和目镜的两次放大，就能将物体放大到较高的倍数五、简述金相显微镜的基本构造金相显微镜通常由光学系统,照明系统和机械系统三大部分组成,有的显微镜还附有摄影装置(一)金相显微镜机械装置显微镜的机械装置要由镜座、镜臂、载物台、镜简、物镜转换器及调焦装置等。
它是支持放大、照明部分的支架、具固定与调解光学镜头，固定和移动标本作用。
二)金相显微镜放大部分放大部分包括接物镜和接目镜。
(三)金相显微镜照明部分照明部分包括反光镜、滤光镜、虹彩光圈和聚光镜等六、金相制样的基本过程包括几个方面？这几个方面各是哪些？制备显微试样包括取样、磨光、抛光及浸蚀四个步骤1、取样取样时应根据被分析材料或零件的特点。
选择有代表性的部分。
试样最适合的尺寸是直径为12mm，高为10mm的圆柱体或面积为12*12㎜²，高10mm的长方体。
根据材料性质不同，可用手锯、用车床切削、用锤子击碎以及用砂轮切割等方法截取试样。
一金相显微镜的使用及金相试样的制备电子教案
一金相显微镜的使用及金相试样的制备电子教案一、一金相相显微镜的使用一金相相显微镜是广泛应用于金相材料分析领域的仪器，通过光学原理和金属样品的组织特点，可以对金属结构进行观察和分析。
下面是一金相相显微镜的使用步骤：1.打开相显微镜电源，并选择合适的目镜倍数和物镜倍数。
2.放置待观察的金相试样，调整样品台使其水平，并用固定夹固定样品。
3.使用显微镜台上的光源，照亮试样。
可以调节光源亮度和角度来获得清晰的观察结果。
4.使用目镜调焦轮，首先调整样品与镜头的距离，再通过调焦轮来调整样品的焦距，直到观察到清晰的试样图像。
5.在试样图像上移动样品台，观察不同区域的金属组织，并根据需要调整目标镜头倍数，以放大或缩小图像。
6.使用相显微镜的切片功能，可以对金属试样进行切片，以获得更详细的金属组织信息。
7.对于需要测量样品上的特定结构尺寸的情况，可以使用相显微镜的目镜刻度尺和物镜刻度尺进行测量。
8.使用后关闭相显微镜电源，并进行清洁和保养。
二、金相试样的制备金相试样的制备是金相分析的重要步骤，目的是将金属样品切割、打磨和腐蚀，以便观察和分析样品的金属组织及相关性质。
下面是金相试样的制备步骤：1.选择适当的金属样品，并根据需要决定切割样品的尺寸。
2.使用金相切割机或其他切割工具将金属样品切割成需要的形状和尺寸。
3.使用金相切割机或磨床对切割后的样品进行粗磨，以去除表面氧化层和粗糙度。
4.使用金相打磨机或手动打磨工具对样品进行细磨，直到样品表面光滑。
5.清洗样品，使用丙酮、乙醇或超声波清洗去除打磨过程中遗留的污垢和油脂。
6.使用显微刻蚀技术，通过在样品表面涂覆蚀刻剂来凸显金属样品的金属组织。
7.将蚀刻后的样品再次进行清洗，以去除蚀刻剂和切割过程中残余的污垢。
8.使用显微铣床对样品进行修整，以去除蚀刻后的尖锐边缘和不规则形状。
9.在金相显微镜下观察制备好的金相试样，通过调节显微镜的参数和放大倍数来观察样品的金属组织。
以上就是一金相相显微镜的使用及金相试样的制备的相关教案。
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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。
图1.2 XJP-100型金相显微镜
光源：6V15W的低压灯泡作为光源，发出白色光。
聚光透镜：使从光源来的分散光线聚光集中。
孔径光栏：孔径光栏可以连续调光，使试样表面获得充分均匀的照明。
金相显微镜是精密的光学仪器，使用中一定要遵守以下几点：
（1）初次操作金相显微镜钱，应了解显微镜的基本原理和构造以及各部件的作用。
（2）不能用手及手帕等触摸物镜和目镜的透镜以及其它光学附件。
（3）操作时应细心，不能有粗暴和剧烈的动作。
更换镜头时应特别小心。
禁止拆卸显微镜和镜头等附件。
（4）调焦距时，为了避免物镜碰撞试样，应先使物镜上升，尽量靠近试样（但不能接触），然后一面从目镜中观察，一面缓慢转动调焦手轮，直到组织清晰为止。
（5）使用完毕后，把显微镜回复到使用前的状态。
2．金相试样的制备
金相试样的制备过程包括取样、磨制、抛光、侵蚀等几个步骤，制备好的试样应能观察到真实的组织，无磨痕、麻点、水迹，并使金属组织中的夹杂物、石墨等不脱落，否则将会严重影响显微分析的正确性。
（1）取样
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。
试样的截取方法视材料的性质不同而异，软的金属可用收据后锯床切割，硬而脆的材料可用锤击打，对极硬的材料可用砂轮片切割或电脉冲加工。
但不论哪种方法取样，都应避免试样受热或变形而引起金属组织变化。
试样尺寸不要过大，应便于握持磨削。
其尺寸常采用直径为12 15mm的方形试样对形状特殊或尺寸细小不宜握持的试样，可采用镶嵌的方法，将试样镶嵌在有热固性塑料（如胶木粉）及热塑性材料（聚乙烯、聚合树脂）中。
（2）磨制
磨制的目的是为了得到平整而光滑的金相平面，并为进一步的抛光做好准备。
将粗磨好的试样用水冲洗擦干后，随即依次用由粗到细（360倍，600倍，1000倍，1200倍）的各号金相砂纸将磨面磨光。
磨制时应将砂纸平铺于厚玻璃板上，左手按住砂纸，右手握住试样，使磨面朝下并与砂纸接触，在轻微压力作用下向前推行磨制，用力要均匀，务求平稳，否则会使磨痕过深，而且造成磨面变形。
试样退回时不能与砂纸接触，以保证磨面平整而不产生弧度。
这样“单程单项”地反复进行，直至磨面上旧的磨痕被去掉，新的磨痕均一致为止，在调换下一号更细砂纸时，应将试样转动90º即与上一道磨痕方向垂直。
（3）抛光
抛光的目的在于去除细磨时磨面上遗留下来的细磨痕和变形层，以获得光滑的镜面。
常用的抛光方法有机械抛光、电解抛光和化学抛光。
其中以机械抛光应用最广，本次实验采用机械抛光。
机械抛光是在专业的抛光机上进行。
抛光机主要由电动机和抛光圆盘（直径200~300mm）组成，抛光圆盘转速为1350转/分钟。
抛光圆盘上铺以抛光布（细帆布、呢绒、丝绸等）。
抛光时应不断将抛光液滴在抛光布上。
抛光液通常采用Al2O3、MgO、Cr2O3等细粉末（粒度均为0.3~1mm）在水中的悬浮液。
机械抛光就是靠极细的抛光粉对磨面的机械作用来消除磨痕而使其成为光滑的镜面。
抛光时将试样磨面均匀地压在旋转的抛光盘上，并沿盘的边缘到中心不断做径向往复运动，同时试样自身略加运动，以便试样各部分抛光程度一致及避免曳尾现象的出现。
抛光过程中抛光液滴注量以试样离开抛光盘后试样表面的水膜在数秒钟可自行会发为宜。
抛光时间一般为3~5分钟。
、
抛光后的试样其磨面应光亮无痕，且石墨或夹杂物等不应跑掉或有曳尾现象。
抛光后的试样应该用清水冲洗干净，然后用酒精冲去残留水滴，再用吹风机吹干。
（4）侵蚀
抛光后的试样磨面是一光滑磨面，若直接放在显微镜下观察，只能看到一片光亮，除某些非金属夹杂物、石墨、空洞裂纹外，无法辨认出各种组成物及其形态特征。
必须经过适当的侵蚀，才能使显微组织正确的显示出来。
目前，最常用的侵蚀方法是化学侵蚀法。
化学侵蚀是将抛光好的试样磨面在化学浸蚀剂（常用酸、碱、盐的酒精或水溶液）中侵蚀或擦拭一定时间。
由于金属材料中各相的化学成分和结构不同，固有不同的电极和电势，在侵蚀中就构成了许多微电池，电极电势低的相为阳极而被溶解，电极电势高的相为阴极而被保持不变。
故在侵蚀后就形成了凹凸不平的表面，在显微镜下，由于光线在各处的反射情况不同，就能观察到金属的组织特征。
化学侵蚀剂的种类很多，应按金属材料的种类和侵蚀的目的，选择恰当的侵蚀剂。
侵蚀时，应将磨面充满侵蚀剂，待侵蚀适度后，迅速用水冲洗，接着用酒精脱水，最后用吹风机吹干，其表面需严格保持清洁。
侵蚀时间要适当，一般试样磨面发暗时就可停止，其时间取决于金属的性质、侵蚀剂的浓度以及显微镜下观察时的放大倍数。
总之，侵蚀时间以在显微镜下能清晰地显示出组织的细节为准。
当侵蚀不足，可再重复进行侵蚀，若一旦侵蚀过度，试样则需重新抛光，甚至还需在最后一号砂纸上进行磨光。
三．实验内容
1．实验前必须仔细阅读实验指导书的有关内容。
2．听取实验指导教师讲解金相显微镜的使用方法、注意事项和金相试样制备的操作过程。
3．每位同学一块试样，分别进行制样练习，直到制成合格的金相试样。
4．在金相显微镜下观察所制备试样的显微组织特征。
四．实验报告
1．实验目的
2．说明金相试样的制备过程。
3．画出所制试样的显微组织图，并标明试样的试样的钢种、组织名称、侵蚀剂与放大倍数。