金相组织缺陷观察
实验一铁碳合金金相组织观察
实验⼀铁碳合⾦⾦相组织观察实验⼀铁碳合⾦⾦相组织观察⼀、实验⽬的1．认识铁碳合⾦的平衡组织。
2．了解含碳量对铁碳合⾦平衡组织的影响规律。
．⼆、概述1．⼯业纯铁(C<0．02％)，显微组织是单相铁素体，如图11.1。
2．碳钢随含碳量不同可分为：亚共析钢(含C<0．8％)；共析钢(含C：0．8％)，过共析钢(0．8％<含C<2．06％)。
共析钢的显微组织是⽚状铁素体和渗碳体的机械混合物，由于试⽚浸蚀后表⾯具有珍珠的光泽，故称为珠光体，其显微组织如图11.2图11.1 图11. 2材料：⼯业纯铁材料：T8(0．8％C)处理⽅法：退⽕热处理⽅法；退⽕腐蚀剂：4％HNO3，酒精溶液腐蚀剂：4％HNO3，酒精溶液显微组织：铁素体(⽩亮块是晶显微组织：珠光体，(⽩亮基体粒，⿊线是晶粒边界) 是铁素体，细夹条是渗碳体)放⼤倍数：100×放⼤倍数；400×图中的⽩亮基体是铁素体，细夹条是渗碳体，⿊线是铁素体和渗碳体的相界⾯。
如放⼤倍数低或⽚层过薄时，则看不到⽚层结构，⽽呈暗⿊⾊块状物。
亚共析钢的显微组织是由铁素体与珠光体组成。
铁素体是碳在⼀Fe中的固溶体，其组织是⽩亮⾊。
在亚共析钢中，随含碳量的增加铁素体量逐渐减少，如图11.3⾄共析成分时铁素体量接近于零，⽽形状亦由颗粒状逐渐变成⽹状分布于珠光体周围。
珠光体的量则随含碳量的增加逐渐增多，⾄共析成分时全部为珠光体组织。
过共析钢的显微组织由珠光体和⽹状渗碳体(⼆次渗碳体)组成。
渗碳体是碳和铁的化合物(Fe3C含碳量为6．67％)。
在过共析钢中，随含碳量的增加渗碳体的量增多，如图11.4。
图11. 3 图11. 4材料：20钢(0．2％C) 材料：T12钢(1．2％C)热处理⽅法：退⽕热处理⽅法：退⽕腐蚀剂：4％HNO3，酒精溶液腐蚀剂：4％HNO3酒精溶液显微组织：珠光体(暗⿊⾊块状) 显微组织：珠光体(暗⿊⾊基体) +铁素体(⽩有块，细+渗碳体(⽩亮细⽹)⿊线是铁素体晶界) 放⼤倍数：200×放⼤倍数：100×从T 12钢的显微组织中看出，⽤硝酸酒精溶液浸蚀后渗碳体是⽩亮的，⽽且是⽹状分布。
金相组织检验方法
金相组织检验方法金相组织检验方法是金相显微镜检验技术的一种，用于对材料的组织结构进行观察和分析。
该方法可以通过金相显微镜观察材料的显微结构，了解材料的晶体形态、组织相、晶粒大小、晶界、位错、包含物等信息，从而评估材料的性能和质量。
首先是样品的制备。
要进行金相组织检验，首先需要从待测材料中取得一个小的标本。
样品通常根据材料的大小和形状进行切割、研磨和研磨，最后用金相显微镜进行观察。
在制备过程中，需要注意使用适当的研磨纸和研磨液，以保证样品表面的平整度和光洁度。
接下来是显微结构观察。
将制备好的样品放置在金相显微镜上，并调整显微镜的放大倍数和焦距，使得样品的显微结构能够清晰可见。
观察时，可以通过改变镜筒和台架的位置，旋转样品，以便观察不同方向上的显微结构。
观察时应注意调节光源的亮度和对比度，以获得清晰的图像。
最后是结构分析。
在观察样品的显微结构后，可以通过对观察到的组织、晶粒、晶界等特征进行分析，以获得对材料性能和质量的评估。
例如，结构分析可以通过计数晶粒的数量来确定晶粒大小的分布范围，进一步评估材料的均匀性。
还可以通过观察晶粒边界和晶界的形态来判断材料的结晶性能和纯度。
此外，还可以通过观察包含物、位错、缺陷等特征来评估材料的质量。
需要指出的是，金相组织检验方法需要配备金相显微镜和相关配件，包括样品制备工具和设备。
此外，进行金相组织检验时，还需要操作员具备一定的金相显微镜操作技能和对材料组织结构的理解。
对于不同类型的材料，可能需要使用不同的显微镜和特殊的显微观察技术来实现金相组织检验。
综上所述，金相组织检验方法是一种通过金相显微镜观察材料的显微结构来评估材料性能和质量的技术。
通过样品的制备、显微结构观察和结构分析三个步骤，可以获得材料的晶体形态、组织相、晶粒大小、晶界、位错、包含物等信息，从而对材料进行评估和分析。
金相组织判定依据
金相组织判定依据金相组织是指金属材料在显微镜下的显微结构。
通过对金属材料的金相组织进行观察和分析，可以了解材料的性质、组织特征以及可能的缺陷和损伤。
金相组织判定依据是指根据金相组织的特征和变化来判断材料的性质和质量。
本文将从不同角度介绍金相组织判定依据，包括晶粒尺寸、晶体形貌、晶界特征、相组成和显微硬度等方面。
1. 晶粒尺寸晶粒尺寸是金相组织中最基本的特征之一。
晶粒尺寸的大小和分布对材料的性能有着重要影响。
通过显微镜观察金相组织中晶粒的尺寸和分布情况，可以判断材料的晶粒长大程度、晶粒形貌和晶粒界面的特征。
一般来说，晶粒尺寸较大且均匀分布的材料具有较好的力学性能和导热性能。
2. 晶体形貌晶体形貌是金相组织中晶粒的外部形态特征。
不同材料的晶体形貌各不相同，常见的晶体形貌有等轴晶、柱状晶、板状晶等。
晶体形貌的不同反映了材料的凝固过程和热处理过程中的晶粒生长方式。
通过金相组织观察，可以判断材料的晶体形貌，进而推测材料的制备工艺和性能。
3. 晶界特征晶界是相邻晶粒之间的界面，是金相组织中的重要组成部分。
晶界的形状、取向和分布对材料的性能和行为有着重要影响。
通过金相显微镜观察晶界的特征，可以判断晶界的密度、取向和形状，从而推测材料的晶界强度、晶界迁移和晶界蠕变等性能。
4. 相组成相是指材料中具有相同化学组成和结构特征的区域。
金相组织中的相分布和相组成对材料的性能和用途有着重要影响。
通过金相组织观察和分析，可以判断材料中的相类型、相含量和相分布情况，进而推测材料的相变行为、相变温度和相变速率等性质。
5. 显微硬度显微硬度是指材料在显微尺度下的硬度性能。
金相组织中不同晶粒和相之间的硬度差异可以通过显微硬度测试来评估。
显微硬度测试可以通过显微镜观察硬度印痕的形貌和尺寸，从而判断材料的显微硬度分布和显微硬度差异。
显微硬度的差异反映了材料的组织均匀性和力学性能。
金相组织判定依据包括晶粒尺寸、晶体形貌、晶界特征、相组成和显微硬度等方面。
钢的缺陷金相组织
钢的缺陷对性能的影响
机械性能下降
钢的缺陷会导致其机械性能下降， 如强度、韧性、耐磨性等。这会 影响钢材的使用寿命和安全性。
疲劳强度降低
钢的疲劳强度是指其在交变应力作 用下的抗破坏能力。钢的缺陷会降 低其疲劳强度，使钢材容易发生疲 劳断裂。
腐蚀和氧化
钢的缺陷会加速其腐蚀和氧化过程， 导致钢材的耐腐蚀性能下降。这会 影响钢材的使用寿命和安全性。
钢的缺陷产生的原因
炼钢工艺问题
加工工艺问题
炼钢过程中，如果控制不当，会导致 钢中存在气体、夹杂物、偏析等冶金 缺陷。
钢材加工过程中，如果切割、焊接、 机械加工等操作不当，会导致钢材出 现裂纹、夹渣、气孔等缺陷。
夹杂物
总结词
夹杂物是指在钢中非金属的、不同于基体金属的杂质物。
详细描述
夹杂物通常是由于炼钢过程中未能完全去除的杂质或添加的 合金元素在钢中形成的。夹杂物的存在会降低钢的塑性和韧 性，影响其加工性能和使用性能。
偏析
总结词
偏析是指钢中化学成分的不均匀分布。
详细描述
在炼钢过程中，由于温度和化学反应的不均匀，会导致钢的化学成分在各个部分 存在差异。偏析的存在会使钢的性能产生不均匀性，影响其机械性能和使用寿命 。
气泡
总结词
气泡是指钢中存在的气体，通常为氢 气或氮气。
详细描述
气泡的形成通常是由于炼钢过程中未能将气 体完全排除或后期处理过程中气体重新溶解 到钢中。气泡的存在会降低钢的塑性和韧性 ，并可能导致破裂和疲劳强度下降。
疏松和缩孔
总结词
疏松和缩孔是指钢中存在的小孔洞或缩小的区域。
金相显微镜实验报告
一、实验目的1. 了解金相显微镜的构造、原理及使用规则。
2. 掌握金相显微试样制备的基本操作方法。
3. 通过观察金相显微组织，分析材料性能和缺陷。
二、实验原理金相显微镜是一种用于观察金属、合金等材料内部组织和缺陷的显微镜。
其基本原理是利用光学显微镜的成像原理，通过物镜和目镜的放大，将金相试样上的微小组织放大到人眼可以观察到的程度。
三、实验仪器与材料1. 仪器：金相显微镜、金相试样制备设备（如砂轮机、抛光机、显微镜等）、金相显微镜专用光源。
2. 材料：金相试样、金相砂纸、抛光布、脱脂棉、3~5硝酸酒精溶液。
四、实验步骤1. 金相试样制备（1）试样切割：将材料切割成一定厚度的薄片。
（2）试样磨光：将切割好的试样用不同型号的砂纸进行磨光，直至表面光滑。
（3）试样腐蚀：将磨光后的试样放入腐蚀液中腐蚀，以显示出试样内部的组织。
（4）试样清洗：将腐蚀后的试样用清水冲洗干净。
2. 金相显微镜观察（1）开启金相显微镜，调整光源亮度。
（2）将制备好的试样放置在载物台上，调整焦距，直至观察到清晰的图像。
（3）观察试样组织，记录观察到的组织类型、形态、大小等信息。
（4）对观察到的组织进行分析，判断材料性能和缺陷。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过金相显微镜观察，观察到以下组织：（1）晶粒组织：试样中存在大量晶粒，晶粒大小不一。
（2）相组织：试样中存在不同相，如α相、β相等。
（3）析出相：试样中存在析出相，如析出碳化物等。
2. 实验分析（1）晶粒组织：晶粒大小对材料性能有较大影响，晶粒细化可以提高材料的强度、硬度等性能。
（2）相组织：不同相的存在对材料性能有较大影响，如α相、β相等相的形态、大小、分布等。
（3）析出相：析出相的存在对材料性能有较大影响，如析出碳化物等可以提高材料的硬度、耐磨性等性能。
六、实验总结1. 通过本次实验，掌握了金相显微镜的构造、原理及使用规则。
2. 学会了金相显微试样制备的基本操作方法，为后续的金相分析工作打下了基础。
球墨铸铁金相组织缺陷原因及防止方法概述
球墨铸铁金相组织缺陷原因及防止方法概述摘要：比较了球墨铸铁与灰铸铁、碳钢的优缺点,介绍了显微缩松,夹渣,石墨漂浮,开花石墨球化,球化衰退,如球墨铸铁显微组织缺陷的特点,分析了化学成分、浇注温度、铸造工艺设计、砂型的紧性,组织基因的大小等因素,铸件壁厚对这些缺陷的形成有影响，并提出了相应的预防措施。
最后,指出球墨铸铁的显微结构决定了铸件的属性,可以采取根据各种金相组织缺陷形成的原因从而采用相应的措施,以提高铸件的质量,提高企业的市场竞争力和经济效益。
关键词：球墨铸铁；金相组织；缺陷；防止措施1前言与灰铸铁不同的是，石墨铸铁中的石墨是球形的，在基质上分解效率较低，使其不耐拉伸、可塑性和灵活性，一切都高于灰色铸铁；与碳钢相比，它的可塑性较低，疲劳与普通中等碳钢相比，几乎是普通碳钢的两倍，由于其生产成本低于钢。
此外，在球墨铸铁生产中，除了铸造缺陷外，还会出现一些独特的组织缺陷，如明显的微孔和夹渣、石墨浮花、石墨球化不良和球化衰退、白口和反白口、片状石墨和破碎石墨、磷共晶等。
这些组织缺陷各有特点，且相互关联，严重影响铸件的性能。
2显微缩松2.1特征球墨铸铁中的缩松是铸件硬化时出现的缺陷，而由于无铁液的补充从而出现了缺陷。
除了肉眼可见的松树宏观缩松外，除了出现在金属显微镜下外，还存在明显的边界；一般情况下，间隙呈金刚石角状(严格地说，微孔不属于金相缺陷范畴)。
收缩降低了铸件的力学性能，影响了加工铸件的表面质量。
2.1.1浇注温度铸件浇注温度高，有利于补缩；但浇注温度过高会增加液态收缩量，不利于消除缩孔、缩松。
2.1.2砂型紧实度砂岩厚度太低或不均匀，在金属或石墨膨胀的静态压力下，这种类型的型壁可能会变形使型腔扩大，不能很好地利用石墨化膨胀进行自补缩，容易导致铸件产生缩松。
2.1.3铸造工艺设计浇注系统、冒口、冷却器设计不当，不能保证液态金属的连续凝固;此外，冒口的数量和尺寸，以及与铸件的正确连接，都会影响冒口的进给效果，使铸件收缩疏松。
球墨铸铁金相缺陷完整版
球墨铸铁金相缺陷 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】从金相组织判断球铁牌号从方面无法具体判别球铁的牌号，具体看看GB/T9441-2009和GB/T1348-2009《就知道了，主要判别球铁牌号的依据还是力学性能的数据，成分和金相都不作为标准，成分主要控制大概球铁的，金相主要看球化率和珠光体的含量其实也还是看指标。
与铸铁的区别球铁是的简称,是铸铁的一种铸铁，含碳量在2％以上的。
工业用铸铁一般含碳量为2％～4％。
碳在铸铁中多以石墨形态存在，有时也以渗碳体形态存在。
除碳外，铸铁中还含有1％～3％的硅，以及锰、磷、硫等元素。
还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。
碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。
铸铁可分为：①。
含碳量较高（％～％），碳主要以片状石墨形态存在，断口呈灰色，简称灰铁。
熔点低（1145～1250℃），凝固时收缩量小，抗压强度和硬度接近碳素钢，减震性好。
用于制造机床床身、汽缸、箱体等结构件。
②。
碳、硅含量较低，碳主要以渗碳体形态存在，断口呈银白色。
凝固时收缩大，易产生缩孔、裂纹。
硬度高，脆性大，不能承受冲击载荷。
多用作可锻铸铁的坯件和制作耐磨损的零部件。
③可锻铸铁。
由后获得，石墨呈团絮状分布，简称韧铁。
其组织性能均匀，耐磨损，有良好的塑性和韧性。
用于制造形状复杂、能承受强动载荷的零件。
④。
将铁水经后获得，析出的石墨呈球状，简称球铁。
比普通有较高强度、较好韧性和塑性。
用于制造内燃机、及农机具等。
⑤蠕墨铸铁。
将灰口铸铁铁水经蠕化处理后获得，析出的石墨呈蠕虫状。
力学性能与球墨铸铁相近，铸造性能介于灰口铸铁与球墨铸铁之间。
用于制造汽车的零部件。
⑥。
普通铸铁加入适量合金元素（如硅、锰、磷、镍、铬、钼、铜、铝、硼、钒、锡等）获得。
合金元素使铸铁的基体组织发生变化，从而具有相应的耐热、耐磨、耐蚀、耐低温或无磁等特性。
用于制造矿山、化工机械和仪器、仪表等的零部件。
金相组织检验标准与质量判定
7 网状组织；δ≤60mm，≤2级合格。δ＞60-100mm，＜3级合格。
8 巍氏组织；1-3级可以使用，4-6级不合格，不能使用。 注；退火组织出现细片状珠光体时，说明退火温度低或加热时间不够，而当球化级别
超过6级，出现粗球、粗片珠光体时，说明退火温度过高。
二.淬火组织
1 高速钢；淬火奥氏体晶粒度号按ZBJ36003-1987之2.6级图评定，在500倍显微镜下观察
为表面脱碳后，其马氏体质量体积变小，在表面形成拉应力所致。
六.缺陷组织；
1 欠热；使奥氏体的碳和合金元素不够，甚至没有完全奥氏体化，组织中残存有未转变的 珠光体和铁素体。
2 过热；组织中残留大量奥氏体，降低硬度。 3 原材料缺陷；组织中有大块铁素体或带状组织。 4 冷速不够；发生或部分发生奥氏体-珠光体的转变。 5 网状裂纹；属表面裂纹0.01-2mm之间，呈任意方向构成网状，一般是高碳钢易形成，是因
金相组织检验标准与质量判定
序号
一.正火组织或退火组织
1 碳素、合金结构钢；均匀分布的铁素体和片状渗碳体，带状组织1-3级合格，巍氏组织
〔过热组织〕1-3级合格。GB/T13229-1991
2 碳素工具钢；球化退火为珠光体组织，δ≤60mm，T7-T9,1-5级合格，T10-T13,2-4级
为合格。GB/T1298-1986.
铁素体存在。
四.渗碳层深度及组织
1 渗碳件一般C;0.8-1.1%，按GB/T9450-1988进行检查其深度。
2 按Gቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ/T673-1997渗碳层组织为细针状马氏体、少量残留奥氏体和数量不多分散的碳化物，
依标准图片评级；马氏体和残留奥氏体1-5级合格。碳化物；无冲击载荷1-6级合格。有冲
材料缺陷研究的观测方法
材料缺陷研究的观测方法
材料缺陷研究的观测方法主要有以下几种：
1. 金相显微镜观察法：使用金相显微镜对材料进行观察和研究，可以观察到材料的晶体结构、晶界、夹杂物、气孔等缺陷，根据缺陷的形态、分布、数量等信息判断缺陷的性质和产生原因。
2. 透射电子显微镜观察法：使用透射电子显微镜观察样品，可以观测到材料的微观结构和缺陷，包括晶体缺陷、位错、晶粒界、孪晶等，对于深层的缺陷也有一定的观测能力。
3. 扫描电子显微镜观察法：使用扫描电镜对样品进行观测，可以清晰地观察到材料表面的缺陷和形貌，并对缺陷的形成原因进行分析。
4. 压电效应观测法：利用压电效应仪器观测材料的电荷分布情况，从而间接地推断材料中的缺陷分布情况。
5. 声发射技术：利用材料在加载和断裂过程中产生的声波将缺陷信息传递给声发射传感器，从而实现对材料缺陷的检测和识别。
以上是常见的几种材料缺陷研究的观测方法，每种方法都有其适用范围和局限性，研究人员需要根据具体情况选用合适的方法进行观测。
金相组织观察实验报告范文
金相组织观察实验报告范文实验一金属材料显微分析的基本方法一、实验目的：了解金相显微镜的构造、原理及使用规则；掌握金相显微试样制备的基本操作方法。
通过观察，熟悉铁碳合金在平衡状态下的显微组织；了解并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；分析并掌握平衡状态下铁碳合金的组织和性能之间的关系。
二、实验概述：金相分析是研究工程材料内部组织结构的主要方法金相显微分析法：材料的组织和缺陷的方法。
利用金相显微镜在专门制备的试样上观察1.金相显微镜的构造、原理及使用；2.金相显微试样的制备方法。
为了能够在金相显微镜下真实地、清楚地观察到金属内部的显微组织，需要精心地制备金相显微试样。
金相试样的制备过程主要步骤有：取样磨制抛光浸蚀镶嵌本实验金相试样制备过程的步骤如下:砂纸磨抛光剂抛光机浸蚀剂吹吹风显微镜磨制抛光浸蚀吹干观察水清洗水清洗酒精清洗3.观察碳钢和白口铸铁的平衡组织分析各种相组分和组织组成物的特征碳钢：亚共析钢、共析钢、过共析钢白口铸铁：亚共晶白口铸铁、共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁相或组织：铁素体、渗碳体、珠光体、莱氏体区分：铁素体与渗碳体、各种渗碳体实验概述：金相显微试样的制备方法磨制方法砂纸平铺在玻璃板上，一手按住砂纸，另一手握住试样，使试样磨面朝下并与砂纸接触，在轻微压力作用下向前推行磨制。
磨制以“单程单向”方式重复进行。
在调换下一号更细的砂纸时，应将试样上的磨屑和砂粒清除干净，并使试样的磨制方向调转90°实验概述：金相显微试样的制备方法实验概述：金相显微试样的制备方法抛光目的：去除细磨时遗留下的细微磨痕，以获得光亮而无磨痕的镜面方法：机械抛光电解抛光化学抛光本实验采用机械抛光方法。
实验概述：金相显微试样的制备方法浸蚀目的：使试样磨面的显微组织显露出来，便于观察分析。
光滑镜面在显微镜下只能看到一片光亮，除某些非金属夹杂物、石墨、孔洞、裂纹外，无法辨别出各种组织组成物及其形态特征。
金相显微镜能测试的内容
金相显微镜能测试的内容金相显微镜是一种常见的金属材料分析仪器，可以用于观察和分析金属材料的微观结构和性能。
下面将从不同角度介绍金相显微镜能测试的内容。
一、金属晶体结构观察金相显微镜可以通过放大镜头和目镜观察金属样品的晶体结构。
晶体是由原子或分子有序排列形成的，金相显微镜可以通过调节放大倍数和焦距来观察金属样品的晶体结构，了解晶体的大小、形状、排列方式等信息。
通过观察晶体结构，可以推断出金属的晶体类型、晶格常数等物理性质。
二、金相组织观察金相显微镜可以通过金相试样的腐蚀、脱脂、研磨和腐蚀染色等处理方法，观察金属试样的组织结构。
金属的组织结构主要包括晶粒、晶界和相。
晶粒是金属中由许多晶体组成的区域，晶界是相邻晶粒之间的界面，相是指金属中不同化学成分或晶体结构不同的区域。
通过金相显微镜观察金属试样的组织结构，可以了解金属的晶粒大小、晶粒形状、晶界的分布和相的成分等信息，进而对金属的性能进行评估。
三、金属表面缺陷检测金相显微镜可以观察金属表面的缺陷，如裂纹、夹杂物、气孔等。
通过放大镜头和高分辨率目镜，可以清晰地观察到金属表面的缺陷情况，包括缺陷的形状、大小、分布等信息。
这对于评估金属材料的质量和可靠性非常重要，可以帮助制定合理的工艺和改进生产过程，提高金属材料的使用寿命和性能。
四、金属相变观察金相显微镜可以观察金属材料的相变现象。
相变是指物质由一种相态转变为另一种相态的过程，如固态到液态的熔化、液态到固态的凝固等。
金相显微镜可以通过调节温度和观察金属试样的结构变化来观察金属相变的过程。
通过观察金属相变的特征，可以了解金属材料的相变温度、相变方式等信息，对金属材料的加工和应用具有重要意义。
五、金属组分分析金相显微镜结合能谱仪等分析仪器，可以对金属材料的组分进行分析。
能谱仪可以通过能谱图谱分析金属材料中的元素组成和含量。
金相显微镜可以选择感兴趣的区域进行局部分析，帮助确定金属材料的成分和杂质含量。
通过金属的组分分析，可以判断金属材料的纯度和合金化程度，指导金属材料的配料和生产。
金相试样的制备缺陷及解决方法
櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡～测试与分析～櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡收稿日期：２０２０ １２ １２作者简介：钟涛生（１９７９—）男，江西兴国县人，讲师，主要从事材料热处理及金相制备等工作。
联系电话：１３５７６６６３４８１基金项目：江西省教育厅科技项目（ＧＪＪ１６１５７３）；国家大学生创新创业训练计划项目（２０１９１３４３４００３）金相试样的制备缺陷及解决方法钟涛生，黎文博，龙保旭，赵英杰（赣南科技学院，江西赣州３４１０００）摘 要：金相试样的制备质量对材料组织、性能的准确分析有重要影响。
金相试样在制备过程中可能会产生曳尾、假像、划痕、组织不清晰、表面不清洁、表面不平整和不当倒圆角等缺陷。
产生这些缺陷的原因是，抛光时间不合理或用力较大，抛光时冷却不当，磨样用力不均匀，表面清洗不干净导致浸蚀不均匀等。
根据这些原因提出了相应的解决措施。
关键词：金相试样；缺陷；制备中图分类号：ＴＧ１１５．２１＋１．２ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００８ １６９０（２０２１）０２ ００５６ ０４ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎＤｅｆｅｃｔｓｏｆＭｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃＳｐｅｃｉｍｅｎａｎｄＳｏｌｕｔｉｏｎｓｔｏＴｈｅｍＺＨＯＮＧＴａｏｓｈｅｎｇ，ＬＩＷｅｎｂｏ，ＬＯＮＧＢａｏｘｕ，ＺＨＡＯＹｉｎｇｊｉｅ（ＧａｎｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇａｎｚｈｏｕ３４１０００，ＪｉａｎｇｘｉＣｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｑｕａｌｉｔｙｏｆｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃｓａｍｐｌｅｗｉｌｌｈａｖｅａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｅｘａｃｔａｎａｌｙｓｉｓｏｆｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｍａｔｅｒｉａｌ．Ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃｓａｍｐｌｅｉｓｌｉｋｅｌｙｔｏｅｘｈｉｂｉｔｓｕｃｈｄｅｆｅｃｔｓａｓｔｒａｉｌｉｎｇｔａｉｌ，ｆａｌｓｅｉｍａｇｅ，ｓｃｒａｔｃｈ，ｕｎｃｌｅａｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｕｎｃｌｅａｎｓｕｒｆａｃｅ，ｕｎｅｖｅｎｓｕｒｆａｃｅａｎｄｉｍｐｒｏｐｅｒｃｈａｍｆｅｒｉｎｇ．Ｔｈｅｓｅｄｅｆｅｃｔｓａｒｅｔｒａｃｅｄｔｏ（ａ）ｕｎｒｅａｓｏｎａｂｌｅｐｏｌｉｓｈｉｎｇｔｉｍｅ，ａｐｐｌｙｉｎｇａｌａｒｇｅｒｆｏｒｃｅ，ｏｒｉｍｐｒｏｐｅｒｃｏｏｌｉｎｇｄｕｒｉｎｇｐｏｌｉｓｈｉｎｇ，（ｂ）ｕｎｅｖｅｎｇｒｉｎｄｉｎｇｆｏｒｃｅ，（ｃ）ｕｎｅｖｅｎｓｕｒｆａｃｅｅｔｃｈｉｎｇｄｕｅｔｏｉｎａｄｅｑｕａｔｅｃｌｅａｎｉｎｇ，ｅｔｃ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆａｂｏｖｅ ｎａｍｅｄｃａｕｓｅｓｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｓｏｌｕｔｉｏｎｓｔｏｔｈｅｄｅｆｅｃｔｓａｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃｓｐｅｃｉｍｅｎ；ｄｅｆｅｃｔ；ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ０ 引言金相学相当于医学界的解剖学，或者可以定义为“金属材料的解剖学”，是研究金属材料组织结构的学科［１ ２］，即采用金相显微镜或电子显微镜研究材料因化学成分、冷凝条件、压力加工、焊接或热处理引起的组织结构的改变及其对性能的影响。
金属材料金相检验
金属材料金相检验导言：金相检验是对金属材料进行组织结构观察和分析的一种方法，通过显微镜观察样品的金相组织，可以了解材料的晶粒大小、晶界分布、相含量以及存在的缺陷等信息。
本文将从金相检验的原理、方法和应用等方面进行阐述。
一、金相检验的原理金相检验的原理是利用金相显微镜对金属材料进行观察和分析。
金相显微镜是一种特殊的显微镜，它可以放大样品的组织结构，使人眼可以清晰地观察到金属材料的晶粒、相和孔隙等微观结构。
金相显微镜通常采用光学显微镜和电子显微镜两种类型，其中光学显微镜是最常用的金相检验仪器。
通过金相显微镜的观察和分析，可以得到金属材料的组织特征和性能信息。
二、金相检验的方法1. 样品准备：金相检验的第一步是制备样品，通常需要将金属材料切割成适当大小的试样，并进行粗磨和细磨处理，最后进行抛光以得到光滑的试样表面。
2. 腐蚀显色：为了使金属材料的组织结构能够在显微镜下观察到，需要对试样进行腐蚀显色处理。
腐蚀液的选择根据金属材料的类型和需要观察的组织结构而定，常用的腐蚀液有酸性腐蚀液和碱性腐蚀液。
3. 显微观察：腐蚀显色后的试样可以放入金相显微镜中进行观察。
观察时需要选择适当的放大倍数，以保证观察到的结构清晰可见。
观察时可以通过调整显微镜的焦距、光源亮度和对比度等参数，使观察到的图像更加清晰。
4. 图像分析：观察到的金相图像可以通过图像分析软件进行处理和分析，以得到更准确的结果。
常用的图像分析方法包括晶粒大小测量、相含量计算和颗粒分布分析等。
三、金相检验的应用金相检验广泛应用于金属材料的研究和工程实践中。
具体应用包括：1. 材料研究：金相检验可以用于研究金属材料的晶粒生长规律、相变行为和力学性能等。
通过观察和分析金相组织，可以揭示材料的微观结构特征和性能变化规律。
2. 质量控制：金相检验可以用于对金属材料的质量进行控制和评估。
通过观察和分析金相组织，可以判断材料是否存在缺陷、杂质和非金属夹杂物等。
3. 故障分析：金相检验可以用于对金属材料的故障进行分析和判断。
金相组织观察实验报告doc
金相组织观察实验报告篇一：金相实验报告南京信息工程大学材料物理专业实验训练报告实验名称金相试验实验日期 XX 年12 月 17 日得分：地点：年级班姓名学号指导教师同组人姓名目录实验目的……………………………………………............... .......................................实验仪器………………………………………………………………………………..实验原理………………………………………………………………………………..实验步骤………………………………………………………………………………..实验数据表格及数据处理……………………………………………………………..实验结果及讨论………………………………………………………………………..附：实验原始数据处理………………………………………………………………..注意事项1、禁止随意动设备、仪器、药品及实践场所物品，实践活动在指导教师指导下完成。
2、安全操作，严格注意电、火、水、试剂等具有伤害性带来的危险，不得违章进行任何活动。
金相试验报告一、实验名称金相试样的制备与观察二、实验项目简介通过制备试样，并在显微镜下观察铝合金的金相组织，使学生掌握金相试样制备的方法，认识铝合金的金相组织和形态特征，建立成分与组织之间相互关系的概念。
三、实验目的1. 掌握铝合金的制备过程和抛光机等仪器设备的使用方法；2. 掌握金相显微镜的使用方法；3. 认识铝合金的金相组织；4. 结合理论，理解铝合金成分与组织之间的相互关系四、实验要求1对实验原理与方法的要求：要求学生掌握相关教材的基本知识，通过查阅手册和文献了解铝合金常规的金相组织，对有关名词、概念有清楚地认识，了解观察显微组织的原理、方法和作用。
2对操作技能与仪器设备的要求：要求学生有较强的动手能力，了解砂纸的型号和使用，熟悉抛光机和显微镜的使用，会判断试样制备的好坏。
仪器设备：砂轮机、砂纸、抛光机、金相显微镜等。
金相实验报告结果判定
金相实验报告结果判定引言金相实验是金属材料分析和质量控制中常用的一种实验方法，通过对金属材料的组织结构进行观察和分析，可以得出关于材料性能和质量的信息。
在金相实验中，结果的判定是非常重要的一步，它直接影响到对材料的评价和应用。
本报告旨在对金相实验结果的判定方法进行总结和分析，以便更好地理解和运用这一实验方法。
实验方法我们首先对所研究的金属材料进行了标本制备。
通过切割、研磨和抛光等步骤，我们得到了一些平滑、干净的标本。
然后，我们在显微镜下对标本进行了观察和测量。
通过调整显微镜的放大倍率和焦距，我们可以清晰地看到金属标本的组织结构，并对其进行拍照和记录。
结果判定金相实验的结果判定主要依据材料的组织结构进行。
根据观察到的组织特征，我们可以得出以下几个方面的结论：1. 组织形态：金属材料的组织形态可以描述为晶粒状、等轴晶状、柱状、片状等。
通过观察晶粒的大小、形状和分布，我们可以评估材料的晶粒长大程度和晶界结构，进而判断材料的成分和制备工艺。
2. 晶体取向：金属材料的晶体取向可以描述为单晶、多晶或者具有特定的取向关系。
观察晶体的取向和排列方式，可以判断材料的力学性能和热处理效果。
3. 相组成和相含量：金属材料中可能存在多种相，如奥氏体、铁素体、珠光体等。
通过观察和测量不同相的比例和分布，可以评估材料的相变过程、相稳定性和性能变化。
4. 缺陷和夹杂物：金属材料中常常存在一些缺陷和夹杂物，如晶间腐蚀、气孔、夹杂相等。
观察这些缺陷和夹杂物的形貌和分布，可以判断材料的制备和加工质量。
结论通过对金相实验结果的判定，我们可以得出对金属材料性能和质量的评价。
根据组织结构的特征和变化，我们可以判断材料的成分、制备工艺和性能变化。
这对于金属材料的选择、加工和应用都具有重要意义。
然而，需要注意的是，实验结果的判定依赖于观察者的经验和技术水平，因此在进行金相实验结果判定时需要谨慎并结合相关的标准和参考资料。
参考文献1. 张华. 金相实验技术手册. 化学工业出版社, 2019.2. 高杰, 李斌, 张磊. 金相材料分析与实验技术. 机械工业出版社, 2018.。
常见金相组织缺陷与失效介绍
缺陷与失效分析
缺陷类型：气孔、夹杂、裂纹、磨损等 失效原因：设计不合理、材料选择不当、加工工艺问题等 失效后果：影响产品性能、缩短使用寿命、造成安全隐患等 预防措施：优化设计、选用合适材料、改进加工工艺等
解决方案
优化材料选择：选择合适的材料，避免缺 陷产生
改进工艺：优化生产工艺，减少缺陷产生
加强检测：提高检测频率和质量，及时发 现缺陷
材料缺陷：如夹杂物、气孔、裂纹等 加工工艺不当：如热处理不当、锻造不当等 设计不合理：如结构不合理、应力集中等 使用环境恶劣：如高温、高压、腐蚀等 维护保养不当：如润滑不足、磨损严重等
失效机理
疲劳失效：循环载荷作用下，材料疲劳 损伤累积导致断裂
断裂失效：材料内部缺陷或应力集中导 致断裂
腐蚀失效：环境因素导致材料表面腐蚀， 降低机械性能
气压：气 压变化可 能导致材 料变形或 破裂
辐射：辐 射可能导 致材料老 化或失效
化学物质： 接触有害 化学物质 可能导致 材料腐蚀 或变质
生物因素： 生物侵蚀 可能导致 材料损坏 或失效
金相组织缺陷检测方法
宏观检测
肉眼观察：直接观察样品表面，发 现明显缺陷
低倍显微镜观察：使用低倍显微镜 观察样品表面，发现更细微的缺陷
变形预防：合理设计、正确选材、控制热处理工艺等
金相组织缺陷原因
原材料问题
原材料质量不 合格：如杂质、 气孔、裂纹等
原材料加工工 艺不当：如热 处理、锻造、 焊接等工艺不
当
原材料选择不 当：如选材不 当、材料搭配
不当等
原材料储存不 当：如储存环 境不当、储存
时间过长等
工艺问题
材料选择不当：材料 性能与使用环境不匹 配
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
金相组织缺陷观察
一、实验目的：
1、能正确地掌握基本的金相显微分析方法，正确地使用金相显微镜观察和
分析金属显微组织。
2、对合金等微观组织进行观察及拍照以及分析组织中存在的缺陷；
二、实验原理：
显微镜图示：
图1-1
*倍率 = 物镜倍数×目镜倍率×间倍数
(2X，5X，10X，20X，50X，100X) (10X) （X）
光学显微镜可用放大倍率为20X~1999X(一般所用最高倍率為1000X)。
金相分析是研究材料内部组织和缺陷的主要方法之一，它在材料研究中占有重要的地位。
利用金相显微镜将试样放大100~1500倍来研究材料内部组织的方法称为金相显微分析法，是研究金属材料微观结构最基本的一种实验技术。
显微分析可以研究材料内部的组织与其化学成分的关系；可以确定各类材料经不同加工及热处理后的显微组织；可以判别材料质量的优劣，如金属材料中诸如氧化物、硫化物等各种非金属夹杂物在显微组织中的大小、数量、分布情况及晶粒度的大
小等。
金相显微镜用于鉴别和分析各种材料内部的组织。
原材料的检验、铸造、压力加工、热处理等一系列生产过程的质量检测与控制需要使用金相显微镜，新材料、新技术的开发以及跟踪世界高科技前沿的研究工作也需要使用金相显微镜，因此，金相显微镜是材料领域生产与研究中研究金相组织的重要工具。
显微镜的成像原理：
当物体AB置于透镜焦距f以外时，得到倒立的放大实像A′B′（如图1-2（a）），它的位置在2 倍焦距以外。
若将物体AB放在透镜焦距内，就可看到一个放大正立的虚象A′B′（如图1-1（b））。
映象的长度与物体长度之比（A′B′/AB）就是放大镜的放大倍数（放大率）。
若放大镜到物体之间的距离a近似等于透镜的焦距(a≈f)，而放大镜到像间的距离b近似相当于人眼明视距离（250mm），则放大镜的放大倍数为：N=b/a=250/f
（a）实像放大
（b）虚像放大
图1-2 放大镜光学原理图
由上式知，透镜的焦距越短，放大镜的放大倍数越大。
一般采用的放大镜焦距在10~100mm范围内，因而放大倍数在2.5~25倍之间。
进一步提高放大倍数，
将会由于透镜焦距缩短和表面曲率过分增大而使形成的映象变得模糊不清。
为了得到更高的放大倍数，就要采用显微镜，显微镜可以使放大倍数达到1500~2000倍。
显微镜不象放大镜那样由单个透镜组成，而是由两级特定透镜所组成。
靠近被观察物体的透镜叫做物镜，而靠近眼睛的透镜叫做目镜。
借助物镜与目镜的两次放大，就能将物体放大到很高的倍数（~2000倍）。
图1-3所示是在显微镜中得到放大物像的光学原理图。
图1-3 显微镜光学原理图
被观察的物体AB 放在物镜之前距其焦距略远一些的位置，由物体反射的光线穿过物镜，经折射后得到一个放大的倒立实象B A ''，目镜再将实像B A ''放大成倒立虚像B A ''''，这就是我们在显微镜下研究实物时所观察到的经过二次放大后的物像。
在设计显微镜时，让物镜放大后形成的实像B A ''位于目镜的焦距f 目之内，并使最终的倒立虚像B A ''''在距眼睛250mm 处成像，这时观察者看得最清晰。
透镜成像规律是依据近轴光线得出的结论。
近轴光线是指与光轴接近平行（即夹角很小）的光线。
由于物理条件的限制，实际光学系统的成像与近轴光线成像不同，两者存在偏离，这种相对于近轴成像的偏离就叫做像差。
像差的产生降低了光学仪器的精确性。
按像差产生原因可分为两类：一类是单色光成像时的像差，叫做单色像差。
如球差、慧差、像散、像场弯曲和畸变均属单色像差；另一类是多色光成像时，由于介质折射率随光的波长不同而引起的像差，叫做色差。
色差又可分为位置色差和放大率色差。
透镜成像的主要缺陷就是球面差和色差（波长差）。
球面差是指由于球面透
镜的中心部分和边缘部分的厚度不同，造成不同折射现象，致使来自于试样表面同一点上的光线经折射后不能聚集于一点（图1-3），因此使映像模糊不清。
球面像差的程度与光通过透镜的面积有关。
光圈放得越大，光线通过透镜的面积越大，球面像差就越严重；反之，缩小光圈，限制边缘光线射入，使用通过透镜中心部分的光线，可减小球面像差。
但光圈太小，也会影响成像的清晰度。
色差的产生是由于白光中各种不同波长的光线在穿过透镜时折射率不同，其中紫色光线的波长最短，折射率最大，在距透镜最近处成像；红色光线的波长最长，折射率最小，在距透镜最远处成像；其余的黄、绿、蓝等光线则在它们之间成像。
这些光线所成的像不能集中于一点，而呈现带有彩色边缘的光环。
色差的存在也会降低透镜成像的清晰度，也应予以校正。
通常采用单色光源（或加滤光片），也可使用复合透镜。
如图1-4所示。
（a）球面像差（b）色差
图1-4 透镜产生像差的示意图
使用注意事项：
1）操作时必须特别细心，不能有任何剧烈的动作。
光学系统不允许自行拆卸。
2）显微镜镜头的玻璃部分和试样磨面严禁手指直接接触，若镜头中落有灰尘，可用镜头纸或软毛刷轻轻擦拭。
3）在旋转粗调（或微调）手轮时动作要慢，碰到某种阻碍时应立即停止操作，报告指导教师查找原因，不得用力强行转动，否则会损坏机件。
三、实验器材和方法：
1) MeF3大型金相显微镜；
2)每组分得1-2块经过腐蚀的合金试样；
3)显微镜观察；
4）拍摄金相照片并存储；
5）每组拷贝拍摄的金相照片。
四、实验结果：
倍率：
缺陷：
要求截取四幅图片
五、实验报告要求
1、简述实验目的、原理、方法及过程；
2、列举3-4个组织缺陷产生的原因及对合金产生的影响；
3、思考金相组织在本专业的应用。