金相检验技术34精品PPT课件
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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》课件
金相分析的局限性
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
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
材料金相实验方法PPT学习教案
使试样表面形成一层薄膜或覆盖物并由于多重反射和干涉现使试样表面形成一层薄膜或覆盖物并由于多重反射和干涉现象使组织间产生良好的黑白衬度或彩色衬度如象使组织间产生良好的黑白衬度或彩色衬度如薄膜染色浸蚀法利用薄膜染色浸蚀法利用浸蚀剂和磨面上各相发生化学反应形成一层厚薄不均的膜或反浸蚀剂和磨面上各相发生化学反应形成一层厚薄不均的膜或反应沉淀物在白光的照射下由于光的干涉使各相呈现不同的色应沉淀物在白光的照射下由于光的干涉使各相呈现不同的色彩从而达到辨认各相的目的
材料金相实验方法PPT课件
会计学
1
1.眼睛 光的检
测 人眼是十分精巧的光学系统，大多数光学仪器的用途都是为了改善和加强人的视觉。
2.照相底片 3.光子计数器 4. 电视型检测器
第1页/共38页
光学显微分析
光学显微分析是利用可见光观察物体的表面形貌和内部结构，观察透明的物体可以使用透射 显微镜，习惯上称为生物显微镜，因为它大量地被用来观察生物体；观察不透明物体只能使 用反射式显微镜，称为金相显微镜，因为它是为光学金相分析而设计的。所谓光学金相分析， 是根据金属样品表面各组成相的光学特性，对其进行光学研究，并给以定性、定量描述的一 种分析入法。
物镜的象差校正程度及特 性指标反映了物镜的第质7页/量共38页 。
象差
根据几何光学建立的透镜成像原理是有局限性的，前提是：a)所用 入射光为近轴光线;b) 介质的折射率不受光波波长的影响。而 实际光学系统中一般实用光束均要有一定宽度，物体的发光 点不可能全在光轴上，不同波长的光，折射率也不同，因此 实际的光学系统与近轴光学系统所得图象有所偏差，此即为 象差。象差的分类：
样间的介质折射N率 A，即n：sin
通过增大透镜直径或减小物镜的焦距，以增大孔 径半角φ ，或者增加物镜与观察物之间的折射 率n，都可以增加数值孔N径 A
材料金相实验方法PPT课件
会计学
1
1.眼睛 光的检
测 人眼是十分精巧的光学系统，大多数光学仪器的用途都是为了改善和加强人的视觉。
2.照相底片 3.光子计数器 4. 电视型检测器
第1页/共38页
光学显微分析
光学显微分析是利用可见光观察物体的表面形貌和内部结构，观察透明的物体可以使用透射 显微镜，习惯上称为生物显微镜，因为它大量地被用来观察生物体；观察不透明物体只能使 用反射式显微镜，称为金相显微镜，因为它是为光学金相分析而设计的。所谓光学金相分析， 是根据金属样品表面各组成相的光学特性，对其进行光学研究，并给以定性、定量描述的一 种分析入法。
物镜的象差校正程度及特 性指标反映了物镜的第质7页/量共38页 。
象差
根据几何光学建立的透镜成像原理是有局限性的，前提是：a)所用 入射光为近轴光线;b) 介质的折射率不受光波波长的影响。而 实际光学系统中一般实用光束均要有一定宽度，物体的发光 点不可能全在光轴上，不同波长的光，折射率也不同，因此 实际的光学系统与近轴光学系统所得图象有所偏差，此即为 象差。象差的分类：
样间的介质折射N率 A，即n：sin
通过增大透镜直径或减小物镜的焦距，以增大孔 径半角φ ，或者增加物镜与观察物之间的折射 率n，都可以增加数值孔N径 A
《金相检验》课件
金相检验的目的和意义
评估金属材料的质量和性能
通过金相检验，可以了解金属材料的微观结构和夹杂物分 布，从而评估其力学性能、耐腐蚀性能等，为产品的可靠 性和安全性提供保障。
控制生产过程
金相检验可以对生产过程中的金属材料进行实时监控，及 时发现并解决生产过程中出现的问题，提高产品质量和生 产效率。
促进新材料研发
利泽 。
04
金相显微镜观察
金相显微镜的构造与原理
金相显微镜由照明系统、载物台、物 镜、目镜等主要部分组成，能够将物 体放大并清晰地展示在屏幕上。
金相显微镜的原理基于光学成像原理 ，通过透镜的折射和反射将物体放大 并投影到目镜上，以便观察。
02
可以观察金属材料的相 组成、相比例和相分布 等相组成特征。
03
可以观察金属材料的表 面形貌、粗糙度和纹理 等表面特征。
04
可以观察金属材料的内 部缺陷、夹杂物和析出 相等内部特征。
05
金相检验标准与报告编写
金相检验标准
1 2
金属材料的金相检验标准
根据金属材料的种类、牌号和用途，制定相应的 金相检验标准，包括金相组织、晶粒度、夹杂物 等方面的规定。
相变类型
02
共析、包析、马氏体相变等。
相变对性能的影响
03
相变会导致金属材料的性能发生显著变化，如钢铁在冷却时发
生相变，硬度增加，耐磨性提高。
03
金相制备技术
金相试样的选取与截取
选取代表性试样
根据检验目的和要求，选取具有代表 性的金相试样，确保能够反映材料或 零件的整体特征。
截取方法
根据试样的大小和形状，采用适当的 锯切、切割或破碎等方法，将试样从 原始材料中截取下来。
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。
金相分析技术ppt课件ppt课件
再结晶：冷变形金属被加热到适当温度时，在变形组织内部新 的无畸变的等轴晶粒逐渐取代变形晶粒，而使形变强化效应完全消 除的过程。
21
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
22
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
15
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。
23
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
24
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：
21
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
22
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
15
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：
金相检验及电镜分析ppt课件
金相常规检验项目
A类 硫化物夹杂
B类 氧化物夹杂
金相常规检验项目
C类 硅酸盐类夹杂
Ds 类 单颗粒球状
金相常规检验项目
夹杂物评级： 检验面取平行于轧制方向的试样面，无需腐蚀。观察时有
两种方法，一种是投影到毛玻璃上，另一种是用目镜直接观察， 我们实验室采用第二种方法，评定时需在100倍的放大倍率下， 目镜中标有试验网格图及标线测量网，保证我们评定的每个视 场子区域为0.5mm2且可以直接测量夹杂物的尺寸大小，与评级 图进行对比。观察完整个抛光面后，选择最恶劣的视场子区域 进行评级。
最常用的观察方法，试样 表面略有不平无阴影，能较真 实的显示各种不同的组织形貌。
金相显微镜
暗场——Dark field
利用丁道尔现象所产生 的光衍射/绕射,用斜射照明 的方式观察被测试样,可看 到明场看不到的物质.
暗场照明原理图
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
金相常规检验项目
非金属夹杂物评级 根据夹杂物的形态和分布，标准图谱分为A,B,C,D和 DS五大类。 这五大类夹杂物代表最常观察到的夹杂物的类型和形 态:
A类(硫化物类):具有高的延展性，有较宽范围形态比(长 度/宽度)的单个灰色夹杂物，一般端部呈圆角; B类(氧化铝类):大多数没有变形，带角的，形态比小(一 般<3)，黑色或带蓝色的颗粒，沿轧制方向排成一行( 至少有3个颗粒);
1、某些丝带片管等尺寸较小或形状不规则的样 品，不易握持时。 2、需检验边缘时 3、标准化半自动制样
镶嵌的方法 ——热镶、冷镶和机械夹持
金相样品制备——热镶嵌
热镶 质量高、尺寸形状统一、省时、经济
金相组织检验方法PPT82页.ppt
➢ 注意：回火索氏体和回火屈氏体与索氏体和屈氏体 在显微组织形态上是不同的，前者中的渗碳体呈粒 状而后者则为片状。
52
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
43
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)
44
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：
53
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
52
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
43
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：
53
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
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注意用水冷却，避免磨面过热；因转盘转速高，磨制时压 力要小；不允许使用已经破损的砂纸，否则会影响安全。
第三章 金相检验技术及设备
3.1金相试样的制备
3.1.5 金相试样的抛光
①抛光原理
是抛光材料的磨削作用和滚压作用
易产生扰乱层，不能真实地反映材料的组织。消除 方法：保证细磨质量；减少抛光时间；抛光与腐蚀 交替进行。
选用：一般钢铁材料选用海军呢、丝绒、平绒等；有色 金属和不锈钢的抛光可选用法兰绒、丝绸等；检查夹杂 物铸铁可选用帆布，的确良等。
第三章 金相检验技术及设备
3.1金相试样的制备
3.1.5 金相试样的抛光
④抛光方法
机械抛光 注意事项：抛光液的浓度为5～15%的抛光粉蒸馏水悬浮液；抛 光盘的湿度以提起试样后膜面上的水膜在3～5秒内蒸发为准； 抛光压力不宜过大，时间不宜过长，否则会增加表面的扰乱层。
②抛光材料
要求有较高的硬度，颗粒大小均匀，呈多角尖锐的外形， 常用有氧化铬、氧化铝、氧化铁和氧化镁，以及金刚石研磨 膏（效果最好）。
第三章 金相检验技术及设备
3.1金相试样的制备
3.1.5 金相试样的抛光
③抛光织物
要求：织物的纤维必须柔软，不能有硬而粗的纤维；织物 的纤维必须要兼顾耐磨，不易撕裂。
2、电解侵蚀法
原理基本与电解抛光相似。此方法对于某些具有极高化学 稳定性的合金，如不锈钢、耐热钢、热电偶材料等，仍极 难清晰显示出它们的组织。
第三章 金相检验技术及设备
3.1金相试样的制备
3.1.6 金相试样的侵蚀
3、常用的化学侵蚀剂
1）2～5％硝酸酒精溶液
硝酸2～5ml+酒精100ml,适用于碳钢、合金钢和经过热处理后的组织
手锯（如灰铁，有色金属等）； 砂轮切割（如高速钢，淬火钢等）； 电火花切割（如钛金属等）； 锤击法（对于一些硬而脆的材料）等方式。
第三章 金相检验技术及设备
3.1金相试样的制备
3.1.2金相试样的镶嵌
1 机械镶嵌法
2 低熔点合金镶嵌法：要求合金的熔点必须在100℃以 下，低于材料的回火温度。
第三章 金相检验技术及设备
目录
第三章 金相Βιβλιοθήκη 验技术及设备§1金相试样的制备
重点
§2金相显微镜
1、普通金相显微镜的光学原理
基本内容
2、金相显微镜的光学系统
基本内容
3、新型金相显微镜简介（偏振光、干涉和相衬显微镜）
基本内容
§3 金相显微摄影与暗室技术
难点
§4显微硬度计
基本内容
第三章 金相检验技术及设备
第三章 金相检验技术及设备
第三章 金相检验技术及设备
3.1.1金相试样的选取
1 纵向取样指沿着钢材的锻轧方向进行取样。可检验
内容为： 非金属夹杂物的数量、大小和形状； 晶粒畸变程度； 塑性变形程度； 变形后的各种组织形貌； 带状组织； 共晶碳化物等。
第三章 金相检验技术及设备
第三章 金相检验技术及设备
3.1.1金相试样的选取
第三章 金相检验技术及设备
3.1金相试样的制备
3.1.5 金相试样的抛光
④抛光方法有： 电解抛光：采用化学溶 解作用使试样达到抛光 的目的。
这种方法能能真实地显示材料的组织，尤其是硬度较低的 金属或单相合金，对于极易加工变形的奥氏体不锈钢、高 锰钢等采用电解抛光更合适。但不适用于偏析严重的金属 材料、铸铁以及夹杂物的检验。
3.1金相试样的制备
金相试样的制备应具有代表性和典型性。试样的 截取方向、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取有 代表性的部位进行切取。这是金相试样的取样原则
3.1.1金相试样的选取
①纵向取样 ②横向取样 ③缺陷或失效分析取样 ④取样大小⑤取样方法
第三章 金相检验技术及设备
2）4～5％苦味酸酒精溶液
苦味酸4～5ml+酒精100ml,适用于碳钢、合金钢和经过热处理后的组 织，区别是渗碳体呈黑色。 3）氢氟酸水溶液
氢氟酸0.5ml+蒸馏水99.5ml，适用于铝及铝合金的组织。 4）氯化铁盐酸酒精水溶液
优点：不需要加热，不需要专用机械，与试样结合比较牢 固，磨制时不易倒角，是一种理想的镶嵌方法。
第三章 金相检验技术及设备
3.1金相试样的制备
3.1.3 金相试样的粗磨
磨平即粗磨
注意事项： ①磨制时要用水冷却，以防止试样受热而改变 组织； ②接触时压力要均匀，不宜过压（易产生砂轮 破裂和温度升高组织改变）； ③不适用于检验表层组织的试样，如渗氮层、 渗碳层组织的检验。
2 横向取样 指垂直于钢材锻轧方向进行取样。可检验
内容为： 材料从表层到心部的组织； 显微组织状态； 晶粒度级别； 碳化物网； 表层缺陷深度； 脱碳层深度； 腐蚀层深度； 表面化学热处理及镀层厚度等。
第三章 金相检验技术及设备
第三章 金相检验技术及设备
3.1.1金相试样的选取
3 缺陷或失效分析取样 在缺陷或失效部位取样，注意 防止缺陷或失效部位在磨制时被损伤破坏。 4 取样大小：以便于在手中磨制为宜，通常一般为 Ф12×12mm圆柱形或12×12×12mm的正方形。 5 取样方法：
第三章 金相检验技术及设备
3.1金相试样的制备
3.1.5 金相试样的抛光
第三章 金相检验技术及设备
3.1金相试样的制备
3.1.6 金相试样的侵蚀
金相试样侵蚀的目的是显示它的微观组织。常用 方法有化学侵蚀及电解侵蚀法等。
1、化学侵蚀法
要点：磨面侵蚀前必须冲洗洁净，去除表面油污。 侵蚀方法有浸入法和揩拭法。揩拭法侵蚀后磨面易 侵蚀不均匀，适合大型工件和大试样的金相检验。
3.1金相试样的制备
3.1.2金相试样的镶嵌
3 树脂镶嵌法：利用树脂来镶嵌细小的金相试样，可
以将任何形状的试样镶嵌成一定尺寸。分为： ①热压镶嵌法：常用的电木粉热压镶嵌，保温15min；
②浇注镶嵌法：在室温下进行镶嵌的一种方法，常用环氧树 脂及牙托粉，配方如下：
环氧树脂6101 100g + 乙二胺（凝固剂） 8g 牙托粉 3份 + 牙托水 1份 （重量比）
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3.1金相试样的制备
3.1.4 金相试样的细磨
磨光即细磨 细磨可分为手工细磨和机械细磨。 ①手工细磨：依次用100#、200#、400#、600#、 800#砂纸磨制，每换一次砂纸时试样要旋转90度，直到 前道划痕消失；细磨完毕后应用水冲洗试样，滴酒精吹 干。 ②机械细磨：使用预磨机。
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3.1金相试样的制备
3.1.5 金相试样的抛光
①抛光原理
是抛光材料的磨削作用和滚压作用
易产生扰乱层，不能真实地反映材料的组织。消除 方法：保证细磨质量；减少抛光时间；抛光与腐蚀 交替进行。
选用：一般钢铁材料选用海军呢、丝绒、平绒等；有色 金属和不锈钢的抛光可选用法兰绒、丝绸等；检查夹杂 物铸铁可选用帆布，的确良等。
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3.1金相试样的制备
3.1.5 金相试样的抛光
④抛光方法
机械抛光 注意事项：抛光液的浓度为5～15%的抛光粉蒸馏水悬浮液；抛 光盘的湿度以提起试样后膜面上的水膜在3～5秒内蒸发为准； 抛光压力不宜过大，时间不宜过长，否则会增加表面的扰乱层。
②抛光材料
要求有较高的硬度，颗粒大小均匀，呈多角尖锐的外形， 常用有氧化铬、氧化铝、氧化铁和氧化镁，以及金刚石研磨 膏（效果最好）。
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3.1金相试样的制备
3.1.5 金相试样的抛光
③抛光织物
要求：织物的纤维必须柔软，不能有硬而粗的纤维；织物 的纤维必须要兼顾耐磨，不易撕裂。
2、电解侵蚀法
原理基本与电解抛光相似。此方法对于某些具有极高化学 稳定性的合金，如不锈钢、耐热钢、热电偶材料等，仍极 难清晰显示出它们的组织。
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3.1.6 金相试样的侵蚀
3、常用的化学侵蚀剂
1）2～5％硝酸酒精溶液
硝酸2～5ml+酒精100ml,适用于碳钢、合金钢和经过热处理后的组织
手锯（如灰铁，有色金属等）； 砂轮切割（如高速钢，淬火钢等）； 电火花切割（如钛金属等）； 锤击法（对于一些硬而脆的材料）等方式。
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3.1金相试样的制备
3.1.2金相试样的镶嵌
1 机械镶嵌法
2 低熔点合金镶嵌法：要求合金的熔点必须在100℃以 下，低于材料的回火温度。
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目录
第三章 金相Βιβλιοθήκη 验技术及设备§1金相试样的制备
重点
§2金相显微镜
1、普通金相显微镜的光学原理
基本内容
2、金相显微镜的光学系统
基本内容
3、新型金相显微镜简介（偏振光、干涉和相衬显微镜）
基本内容
§3 金相显微摄影与暗室技术
难点
§4显微硬度计
基本内容
第三章 金相检验技术及设备
第三章 金相检验技术及设备
第三章 金相检验技术及设备
3.1.1金相试样的选取
1 纵向取样指沿着钢材的锻轧方向进行取样。可检验
内容为： 非金属夹杂物的数量、大小和形状； 晶粒畸变程度； 塑性变形程度； 变形后的各种组织形貌； 带状组织； 共晶碳化物等。
第三章 金相检验技术及设备
第三章 金相检验技术及设备
3.1.1金相试样的选取
第三章 金相检验技术及设备
3.1金相试样的制备
3.1.5 金相试样的抛光
④抛光方法有： 电解抛光：采用化学溶 解作用使试样达到抛光 的目的。
这种方法能能真实地显示材料的组织，尤其是硬度较低的 金属或单相合金，对于极易加工变形的奥氏体不锈钢、高 锰钢等采用电解抛光更合适。但不适用于偏析严重的金属 材料、铸铁以及夹杂物的检验。
3.1金相试样的制备
金相试样的制备应具有代表性和典型性。试样的 截取方向、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取有 代表性的部位进行切取。这是金相试样的取样原则
3.1.1金相试样的选取
①纵向取样 ②横向取样 ③缺陷或失效分析取样 ④取样大小⑤取样方法
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2）4～5％苦味酸酒精溶液
苦味酸4～5ml+酒精100ml,适用于碳钢、合金钢和经过热处理后的组 织，区别是渗碳体呈黑色。 3）氢氟酸水溶液
氢氟酸0.5ml+蒸馏水99.5ml，适用于铝及铝合金的组织。 4）氯化铁盐酸酒精水溶液
优点：不需要加热，不需要专用机械，与试样结合比较牢 固，磨制时不易倒角，是一种理想的镶嵌方法。
第三章 金相检验技术及设备
3.1金相试样的制备
3.1.3 金相试样的粗磨
磨平即粗磨
注意事项： ①磨制时要用水冷却，以防止试样受热而改变 组织； ②接触时压力要均匀，不宜过压（易产生砂轮 破裂和温度升高组织改变）； ③不适用于检验表层组织的试样，如渗氮层、 渗碳层组织的检验。
2 横向取样 指垂直于钢材锻轧方向进行取样。可检验
内容为： 材料从表层到心部的组织； 显微组织状态； 晶粒度级别； 碳化物网； 表层缺陷深度； 脱碳层深度； 腐蚀层深度； 表面化学热处理及镀层厚度等。
第三章 金相检验技术及设备
第三章 金相检验技术及设备
3.1.1金相试样的选取
3 缺陷或失效分析取样 在缺陷或失效部位取样，注意 防止缺陷或失效部位在磨制时被损伤破坏。 4 取样大小：以便于在手中磨制为宜，通常一般为 Ф12×12mm圆柱形或12×12×12mm的正方形。 5 取样方法：
第三章 金相检验技术及设备
3.1金相试样的制备
3.1.5 金相试样的抛光
第三章 金相检验技术及设备
3.1金相试样的制备
3.1.6 金相试样的侵蚀
金相试样侵蚀的目的是显示它的微观组织。常用 方法有化学侵蚀及电解侵蚀法等。
1、化学侵蚀法
要点：磨面侵蚀前必须冲洗洁净，去除表面油污。 侵蚀方法有浸入法和揩拭法。揩拭法侵蚀后磨面易 侵蚀不均匀，适合大型工件和大试样的金相检验。
3.1金相试样的制备
3.1.2金相试样的镶嵌
3 树脂镶嵌法：利用树脂来镶嵌细小的金相试样，可
以将任何形状的试样镶嵌成一定尺寸。分为： ①热压镶嵌法：常用的电木粉热压镶嵌，保温15min；
②浇注镶嵌法：在室温下进行镶嵌的一种方法，常用环氧树 脂及牙托粉，配方如下：
环氧树脂6101 100g + 乙二胺（凝固剂） 8g 牙托粉 3份 + 牙托水 1份 （重量比）
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3.1金相试样的制备
3.1.4 金相试样的细磨
磨光即细磨 细磨可分为手工细磨和机械细磨。 ①手工细磨：依次用100#、200#、400#、600#、 800#砂纸磨制，每换一次砂纸时试样要旋转90度，直到 前道划痕消失；细磨完毕后应用水冲洗试样，滴酒精吹 干。 ②机械细磨：使用预磨机。