图像分析软件在金相显微分析PPT课件
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《金相实验技术》PPT课件
DIC照明原理图
A
38
金相显微镜
17CrNiMo6金相明场像 17CrNiMo6金相DIC照片
A
39
金相显微镜
明场
暗场
偏光
DIC
A
40
显微硬度测试——原理及用途
• 原理:显微硬度测试是将具有 一定几何形状的金刚石压头， 以较小载荷压入试验材料表面， 然后对压痕对角线进行光学测 量。
• 由于压痕尺度较小，必需在显 微镜下进行测量；并且施加的 载荷较小，故称为显微硬度。
A
8
金相样品制备——取样
常规检验——依据相关国家标准进行 表面检验——有无脱碳、折叠等 失效分析——在失效部位如裂纹附近取样 金相组织不均匀——如铸件须从表面到中心同时
取样观察，了解合金的偏析度
A
9
金相样品制备——取样
取样部位确定后还要确定金相磨面
试样由表层到中心金相组织变化
横截面
晶粒度评级 表面缺陷的检验，如脱碳、氧化、折叠等
• 然而几乎不可能得到如此完美的理想表面。制样结果只要满 足特定分析需要即可。
A
7
金相样品制备——取样
取样原则
所选取样品必须能代表母体的性质
根据所检验金属材料或零 件工艺过程或处理情况、检 验目的、双方技术协议不同， 金相试样截取部位也要相应 变化。
根据所检验金属材料或 零件工艺过程或处理情况、 检验目的、双方技术协议 不同，金相试样截取部位 也要相应变化。
对于有些较软的材料，在加压 时易产生塑性变形，不宜热镶。 有些较大不规则样品，无法热镶。
常用热镶料有电木粉、聚苯乙 烯、聚氯乙烯等。
热镶机
A
14
金相样品制备——镶嵌
《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
定量金相分析与显微照相ppt课件
用平均值的标准误差：
(V)v(V)v (VviV)v2)
n
n(n1)
95%的置信水平下，相体积分数为
VV = VV ± VV ＝PP ± C（ Vv ）
建议用Excel等处理数据
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11
四。照相显微镜的构造及显微照相技术
1、显微照相的目的与意义
把所要研究的特征组织拍摄下来，以便长时间保存和研究。
以，其放大倍数（Mp）并不等于物镜放大倍数和目镜放大倍数 乘积，而应等于：
Mp L M 250
对于一定的物镜与目镜组合，随暗箱位置的不同，放大倍数 可在相当大的范围内变化。所以，在照相前必须对所用的暗箱长 度与放大率的关系作校正。 3）照相试样的要求
制作照相试样时，要使磨面上的磨痕以及其它缺陷减小到最 小程度。
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26
测量长度时要用测微标尺校正
总长度1mm，分为100份，每一分度为0.01mm=10m。
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27
此处网格单边长 = 0.20 mm
(一定要用与观测样品的相同放大倍数进行标定!!! )
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28
5）暗室技术（完全黑暗）
负片的操作：显影→水洗→定影→水洗→晾干 （1）显影——使已感光的银盐还原成金属银
注意浸蚀适当，低倍照相时，可以浸蚀得深一些，高倍照则 应浅一些。
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17
4）照相底片的选择 ★采用感光速度DIN17/10的最为适宜。 ★底片曝光时间的确定——通过试验确定（本实验中听从
实验员安排） ★底片装卸应在完全黑暗的暗室中进行，装底片时应使乳
胶面向上，不要用手摸乳胶面。（本实验要自己装）
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9
《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。
金相图像分析软件
金相图像分析软件使用手册1、系统安装1.1系统组成*金相显微镜*数字摄像头或数码照相机*显微镜接口*金相图像分析软件*PC品牌计算机（中文WINDOWS/XP操作系统）*打印机*使用手册1.2软件安装*将USB密码狗插在计算机USB插口上*通过接口将摄像头与显微镜相连(或用数码相机采集金相图象后存入计算机)*打开计算机，在我的电脑中打开优盘，首先安装密码狗驱动程序：双击‘dogdrive’再点击狗头图标，安装完毕后退出；双击金相软件“setup”根据提示安装，会在桌面自动生成快捷方式。
1.3打开软件用鼠标在桌面上点击“金相分析软件”图标，进入软件界面：2、图像采集2.1 图像采集鼠标点击‘摄像头’-‘预览’则显微图像实时显示在计算机屏幕上，调整显微镜载物台，选择最佳视场，调整显微镜焦距，使图像清晰。
此时图像处于活动状态，点击‘图像采集’图像自动定格在软件界面上。
2.2图像保存在“文件”菜单选择“保存图像”，或按下“保存”图标，在文件对话框中选择合适的路径，输入正确的文件名，则将当前显微图像以256色BMP位图像格式保存到电脑磁盘中存盘。
2.4打开图像在“文件”菜单中选择“打开”，或按下工具栏中“打开”图标，在文件对话框中选择要打开的图像文件，将磁盘中图像调出以便处理。
3、图像处理3.1名词解释灰度象点的明暗程度，最亮（白）为255，最暗（黑）为0。
图像处理通过特定的数学模型计算，改善图像的质量。
图像分割将图像分成有意义的目标区域。
1页3.2亮度对比度调整在“处理”菜单中选择“灰度变换”，在下一级菜单中选择“亮度对比度”，在对话框中移动滚动条或直接输入一个从-50-50之间的数字，正数加大亮度对比度，负数减小亮度对比度。
按下确认按钮开始执行。
3.3滤波3.3.1平滑滤波平滑滤波可以消除或减弱图像中的污点、水渍、划痕、空洞等噪音，有效改善图像质量，操作方法为在“处理”菜单上选择“滤波”，在下一级弹出菜单中选择“平滑滤波”。
金相制样与显微观察ppt课件
2.2磨光 目的是得到一个平整光滑的表面。磨光分粗磨和细磨。 粗磨：一般材料可用砂轮机将试样磨面磨平；软材料可用锉锉平，磨时要用水冷却，
以防止试样受热改变组织。不需要检查表层组织的试样要倒角倒边。
❖ 检验面整平 ❖ 倒角 ❖ 粗砂纸磨制
认 识 到 了 贫 困户贫 困的根 本原因 ，才能 开始对 症下药 ，然后 药到病 除。近 年来国 家对扶 贫工作 高度重 视，已 经展开 了“精 准扶贫 ”项目
XJP—3A型金相显微镜的构造
❖ 1载物台 ❖ 2物镜 ❖ 3目镜
❖ 4视场光栏
❖ 5孔径光栏 ❖ 6底座
7物镜转换器 8纵动手轮 9横动手轮 10粗调焦手轮 11细调焦手轮 12灯泡 13变压器
认 识 到 了 贫 困户贫 困的根 本原因 ，才能 开始对 症下药 ，然后 药到病 除。近 年来国 家对扶 贫工作 高度重 视，已 经展开 了“精 准扶贫 ”项目
金相试样的制备过程包括取样、手工磨制、抛光、浸蚀等几个步骤，制备好的试
样应能观察到真实组织，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。
认 识 到 了 贫 困户贫 困的根 本原因 ，才能 开始对 症下药 ，然后 药到病 除。近 年来国 家对扶 贫工作 高度重 视，已 经展开 了“精 准扶贫 ”项目
❖ 观察的金相样品必须完全干燥，否则损坏物镜。 ❖ 缓慢转动手轮选择视域，边观察边进行，勿超出
范围。
认 识 到 了 贫 困户贫 困的根 本原因 ，才能 开始对 症下药 ，然后 药到病 除。近 年来国 家对扶 贫工作 高度重 视，已 经展开 了“精 准扶贫 ”项目
3 本实验采用
(1) 手工磨样 (2) 抛光 (3) 化学浸蚀
以防止试样受热改变组织。不需要检查表层组织的试样要倒角倒边。
❖ 检验面整平 ❖ 倒角 ❖ 粗砂纸磨制
认 识 到 了 贫 困户贫 困的根 本原因 ，才能 开始对 症下药 ，然后 药到病 除。近 年来国 家对扶 贫工作 高度重 视，已 经展开 了“精 准扶贫 ”项目
XJP—3A型金相显微镜的构造
❖ 1载物台 ❖ 2物镜 ❖ 3目镜
❖ 4视场光栏
❖ 5孔径光栏 ❖ 6底座
7物镜转换器 8纵动手轮 9横动手轮 10粗调焦手轮 11细调焦手轮 12灯泡 13变压器
认 识 到 了 贫 困户贫 困的根 本原因 ，才能 开始对 症下药 ，然后 药到病 除。近 年来国 家对扶 贫工作 高度重 视，已 经展开 了“精 准扶贫 ”项目
金相试样的制备过程包括取样、手工磨制、抛光、浸蚀等几个步骤，制备好的试
样应能观察到真实组织，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。
认 识 到 了 贫 困户贫 困的根 本原因 ，才能 开始对 症下药 ，然后 药到病 除。近 年来国 家对扶 贫工作 高度重 视，已 经展开 了“精 准扶贫 ”项目
❖ 观察的金相样品必须完全干燥，否则损坏物镜。 ❖ 缓慢转动手轮选择视域，边观察边进行，勿超出
范围。
认 识 到 了 贫 困户贫 困的根 本原因 ，才能 开始对 症下药 ，然后 药到病 除。近 年来国 家对扶 贫工作 高度重 视，已 经展开 了“精 准扶贫 ”项目
3 本实验采用
(1) 手工磨样 (2) 抛光 (3) 化学浸蚀
图像分析电子显微分析
第三十五张，课件共六十三张，编辑于2022年5月
8.2.2 原子序数衬度及其应用
原子序数衬度又称为化学成分衬度，它是利用对样品微区原子序数或化学成分变化敏 感的物理信号作为调制信号得到的一种显示微区化学成分差别的像衬度。这些信号主要有 背散射电子、吸收电子和特征X射线等。
（1） 背 散 射 电 子 像 衬 度
图像分析电子显微分 析
第一张，课件共六十三张，编辑于2022年5月
OUTLINE
8.1 扫描电镜工作原理、构造和性能 2. 扫描电镜在材料研究中的应用
3. 波谱仪结构及工作原理
4. 能谱仪结构及工作原理 5. 电子探针分析方法及微区成分分析技术
第二张，课件共六十三张，编辑于2022年5月
扫描电镜的历史
第三十三张，课件共六十三张，编辑于2022年5月
• 扫描电镜样品可以是块状，也可以是粉末；样品或样品表面要求有良 好的导电性，对于导电性差或不导电的样品，需真空镀膜（镀金）。
•专用扫描电镜，其样 品尺寸可以比较大：
25mm 20mm。
第三十四张，课件共六十三张，编辑于2022年5月
8.2 扫描电镜在材料研究中的应用
第二十二张，课件共六十三张，编辑于2022年5月
电子与物质相互作用
第二十三张，课件共六十三张，编辑于2022年5月
8.1.2 扫描电镜的主要结构
1 、电子光学系统
<1>电子枪： 作用是利用阴极与阳极灯丝间的高压产生高能量的电子束。目前大多数扫描电镜采用 热阴极电子枪。
<2>电磁透镜：作用主要是把电子枪的束斑逐渐缩小，是原来直径约为50 nm的束斑缩小成一个只有数um
• 3 、真空系统和电源系统
作用是为保证电子光学系统正常工作，防止样品污染提供高的真空度。电源系统由 稳压，稳流及相应的安全保护电路所组成，其作用是提供扫描电镜各部分所需稳定电源 。
金相样品的制备与显微组织观察ppt课件.ppt
——常用配方：环氧树脂90g、乙二胺10g，还可以 加入少量增塑剂（磷苯二甲酸二丁脂）。
——对于不允许加热的试样、较软或熔点低的金属， 形状复杂的试样、多孔性试样等采用。
8
2. 磨光
❖ 粗磨：截取的试样表面凹凸不平，首先用40~60 目的砂轮进行初次整平（或用钢锉锉平）
➢ 粗磨时要防止样品过热，引起组织变化，常用 水冷却
一、实验目的
1. 了解金相样品的制备原理 2. 掌握金相样品的制备过程 3. 掌握金相样品制备设施的操作方法
1
二、实验内容和实验过程
磨光
取样
抛光
浸蚀
金相样品
2
1. 取样 （1）取样部位及检验面的选择原则
❖ 取样的部位及观察面应根据被检验材料或零件 的特点、加工工艺及检测目的来确定（代表性）
➢ 铸件：从表层到中心以及不同部位 ➢ 表面热处理（表面淬火、渗碳）：表层组织 ➢ 零件失效原因分析：失效部位、完好部位
17
➢ 随着抛光盘不停地旋转，抛光液中的Al2O3或 Cr2O3起砂粒磨削样品的作用，水起冷却作用
➢ 样品不停地被磨削直到原来砂纸的磨痕全部被抛 掉为止
➢ 粗抛光完成后进行细抛光，抛光剂为水，过程同 粗抛光，直到样品表面像镜面一样光亮为止
18
19
抛光用织物（帆布、尼纶或呢绒）作用
❖ 储存润滑剂，保证抛光顺利进行 ❖ 纤维或者绒毛与磨面的摩擦，使磨面平滑光亮 ❖ 纤维间隙储存抛光微粉 ——微粉部分露出表面，产生磨削作用，且阻止微
❖ 目前尚无确定的理论，一般认为和电解抛光类似 ❖ 特点：
➢ 设备、操作简单 ➢ 抛光表面易出现不平坦，高倍检验受限制，一般
与机械抛光相结合使用 ➢ 主要用于钢铁材料
——对于不允许加热的试样、较软或熔点低的金属， 形状复杂的试样、多孔性试样等采用。
8
2. 磨光
❖ 粗磨：截取的试样表面凹凸不平，首先用40~60 目的砂轮进行初次整平（或用钢锉锉平）
➢ 粗磨时要防止样品过热，引起组织变化，常用 水冷却
一、实验目的
1. 了解金相样品的制备原理 2. 掌握金相样品的制备过程 3. 掌握金相样品制备设施的操作方法
1
二、实验内容和实验过程
磨光
取样
抛光
浸蚀
金相样品
2
1. 取样 （1）取样部位及检验面的选择原则
❖ 取样的部位及观察面应根据被检验材料或零件 的特点、加工工艺及检测目的来确定（代表性）
➢ 铸件：从表层到中心以及不同部位 ➢ 表面热处理（表面淬火、渗碳）：表层组织 ➢ 零件失效原因分析：失效部位、完好部位
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➢ 随着抛光盘不停地旋转，抛光液中的Al2O3或 Cr2O3起砂粒磨削样品的作用，水起冷却作用
➢ 样品不停地被磨削直到原来砂纸的磨痕全部被抛 掉为止
➢ 粗抛光完成后进行细抛光，抛光剂为水，过程同 粗抛光，直到样品表面像镜面一样光亮为止
18
19
抛光用织物（帆布、尼纶或呢绒）作用
❖ 储存润滑剂，保证抛光顺利进行 ❖ 纤维或者绒毛与磨面的摩擦，使磨面平滑光亮 ❖ 纤维间隙储存抛光微粉 ——微粉部分露出表面，产生磨削作用，且阻止微
❖ 目前尚无确定的理论，一般认为和电解抛光类似 ❖ 特点：
➢ 设备、操作简单 ➢ 抛光表面易出现不平坦，高倍检验受限制，一般
与机械抛光相结合使用 ➢ 主要用于钢铁材料
金相显微镜的使用PPT课件
2021
3
二、实验原理
1.显微镜成像原理
被观察物体AB放在物镜前焦点F1 略远处，物体AB形成的道理放大 实像A1B1，位于目镜焦点F2之内。 实像A1B1通过目镜在人眼的视网膜 上成像，然后再经目镜放大后得 到倒立放大的虚像A1’B1’,这就是显 微镜下研究实物时所观察到的显 微图像。虚像以1:1成像于人眼的 明视距离，即250mm的地方。
2021
5
目镜
目镜也是显微镜的主要组成部分，它的主要作用是 将由物镜放大所得的实像再次放大，从而在明视距 离处形成一个清晰的虚像。
2021
6
放大倍数
• 物镜放大倍数 M1= A1B1/AB • 目镜放大倍数 M2=A1’B1’ /A1B1 • 显微镜总的放大倍数 M=M1*M2= A1’B1’ /AB
2021
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三、实验报告内容
• 简述显微镜的技术参数，如数值孔径，鉴 别率等的含义；
• 简要说明金相显微镜的光学原理并绘出其 光路图；
2021
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• 色像差是指白色光（包括一系列波长不同的红、橙、黄、 绿、靛及紫光）由于透镜对于不同波长的光线折射率不通 ，因为也不能在折射后集中于一点，因此也造成影像模糊 。
消除色像差的办法是在制造物镜时进行校正。根据校正程度可分为消色 差物镜和复消色差物镜。消色差物镜是金相显微镜中结构较为简单的 物镜，适用于低倍和中倍的放大，可在黄绿光区校正球面差，在红绿 光区校正色差，因此使用时虽好与黄绿色的滤光片配合使用。复消色 差物镜是由多组特殊光学玻璃和萤石制成的高级透镜组，对色差的矫 正很完善，对球面差也有较好的校正，适用于高倍放大。
M=M1*M2=250L/（F1* F2）
在使用显微镜时，应根据其组织的具体情况，选择适当的放大倍数，以 细节部分观察得清晰为准，不要盲目追求过高的放大倍数，因为放大 倍数与透镜的焦距有关，放大倍数越大，焦距必须越小，结果会带来 许多缺陷，同时所观察得物体的区域也越小。
金相技术与材料组织显示分析ppt课件
二、实验概述
金相样品的制备
数码照相技术
金相显微镜的使用
4
金相样品制备的基本方法
取样、镶嵌 粗磨、细磨 抛光、 腐蚀 观察、分析
5
xx 材料教学实验中心
取样
车、刨、 砂轮切割
线切割机
锤击法等
在要检测的材料或零件上截取样品，取样部 位和磨面根据分析要求而定，截取方法视 材料硬度选择，尺寸以适宜手握为宜。
4视场光栏
5孔径光栏 6底座
7物镜转换器 8纵动手轮 9横动手轮 10粗调焦手轮 11细调焦手轮 12灯泡 13变压器
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xx 材料教学实验中心
XJP—3A型金相显微镜光学系统工作原理
物镜组 辅助物镜片（1） 半透反光镜 聚光镜组（2） 滤色片 聚光镜组（1） 灯泡
目镜组
双目棱镜组 棱镜 消杂光栏 辅助物镜片（2） 视场光栏 孔径光栏 反光镜
复消色差物镜色差的校正包括可见光的全部范围，但部分放
大率色差仍然存在。而平面复消色差物镜还进一步作了象域
弯曲的校正。
：
半复消色差物镜
象差校正介于消色差和复消色差物镜之间，其它光学性质与 复消色差物镜接近。
32
xx 材料教学实验中心
物镜的性能标志
PC10X/0.30 ∞/0
Achromat
ic 40X/0.65
xx 材料教学实验中心
1
xxxx 材材料料教教学学实实验验中中心心
实验一
金相样品的制备与 金相显微镜的使用
及数码照相技术
2
xx 材料教学实验中心
一、实验目的
1 初步学会金相样品制备的基本方法
2 分析样品制备缺陷及防止措施 3 初步认识金相显微镜下的组织特征
第八章金相定量分析ppt课件
把体视学应用于金相学研究的科学 就叫定量金相学
§8 .1定量金相主要测示的参数
二、基本符号和基本方程
金相定量 分析测量？
材料组织的：
点数(P) 线长(L) 平面面积(A) 曲面面积(S) 体积(V) 物体的个数(N)
§8 .1定量金相主要测示的参数
二、基本符号和基本方程
1、基本符号 表示被测量与测试用的量(用下标T表示)
用4×4网格覆盖在组织图片上， 石墨落在网格内点数P =1/2+1/2+1=2 网格测试点的总数 PT =16 ， 因此 Vv = Pp = P/PT = 2/16 = 1/8
§8 .2 定量金相的基本方法
三、截线法
截线法是用有一定长度的刻度尺来测量 单位长度测试线上落在待测相上的线段长 度的总长L，然后除以测试线总长度LT，即 得待测相百分数LL= L/LT
§8 .1定量金相主要测示的参数 二、基本符号和基本方程
2、基本方程 (3) LV = 2 PA
①单位测试体积中被测相的线长与单位测 试面积中被测相所占的点数之间的关系
②通过测量单位测试面积中被测相所占的 点数，可以计算出不能直接测量的量LV
§8 .1定量金相主要测示的参数 二、基本符号和基本方程
δ = σ/ n
§8 .3 定量分析在材料研究中的应用
五、自动图像分析仪的应用
成像系统
扫描系统 组 检测器 成 图像处理器
贮存器 显示屏 电传打印机
自动图像分析仪结构示意图
显示器
试样移动 成像系统 扫描器
探头 计算机
数据处理
打印机 计算器
中央处理机
程序控制器
中央处理机
输出 设备
§8 .3 定量分析在材料研究中的应用 五、自动图像分析仪的应用
§8 .1定量金相主要测示的参数
二、基本符号和基本方程
金相定量 分析测量？
材料组织的：
点数(P) 线长(L) 平面面积(A) 曲面面积(S) 体积(V) 物体的个数(N)
§8 .1定量金相主要测示的参数
二、基本符号和基本方程
1、基本符号 表示被测量与测试用的量(用下标T表示)
用4×4网格覆盖在组织图片上， 石墨落在网格内点数P =1/2+1/2+1=2 网格测试点的总数 PT =16 ， 因此 Vv = Pp = P/PT = 2/16 = 1/8
§8 .2 定量金相的基本方法
三、截线法
截线法是用有一定长度的刻度尺来测量 单位长度测试线上落在待测相上的线段长 度的总长L，然后除以测试线总长度LT，即 得待测相百分数LL= L/LT
§8 .1定量金相主要测示的参数 二、基本符号和基本方程
2、基本方程 (3) LV = 2 PA
①单位测试体积中被测相的线长与单位测 试面积中被测相所占的点数之间的关系
②通过测量单位测试面积中被测相所占的 点数，可以计算出不能直接测量的量LV
§8 .1定量金相主要测示的参数 二、基本符号和基本方程
δ = σ/ n
§8 .3 定量分析在材料研究中的应用
五、自动图像分析仪的应用
成像系统
扫描系统 组 检测器 成 图像处理器
贮存器 显示屏 电传打印机
自动图像分析仪结构示意图
显示器
试样移动 成像系统 扫描器
探头 计算机
数据处理
打印机 计算器
中央处理机
程序控制器
中央处理机
输出 设备
§8 .3 定量分析在材料研究中的应用 五、自动图像分析仪的应用
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：
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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：
材料分析技术(金相分析技术) PPT
XJZ-1型金相显微镜的光学原理
(2) 照明系统 照明系统一般包括光源、照明器、光阑、滤色片等。
XJL-02型立式金相显微镜明场照明系统
a. 光源 光源应具有足够的发 光强度且要求发光均 匀，发热程度要低并 易于对亮度、位置进 行调节。色温希望高 和光谱连续性好。 光源一般有低压钨丝 灯、卤钨灯、氙灯、 超高压汞灯和碳弧灯 几种。光源的照明方 式有科勒照明和临界 照明之别。
4×型金相显微镜的机械结构 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—视场光阑 12—孔径光阑
(1) 光学系统 由灯泡发出的一束光
线，经过透镜组、反光镜 会聚于孔径光阑，随后经 过聚光镜，再将光线聚焦 在物镜后焦面，最后光线 投射到试样上。从试样磨 面反射回来的光线复经物 镜、辅助透镜、半反射镜 及棱镜造成一个放大倒立 的实像，由目镜再次放大 在明视距离处形成虚象。
材料分析技术(金相分析技术)
第一章 光学金相显微镜 的结构与使用
金相显微镜的构造与使用按 结构型式分为：台式、立式 、卧式。此外还有紫外、红 外、高温、低温、偏光、相 衬、干涉等各种特殊用途的 金相显微镜。
任何一种金相显微镜均 主要由光学系统、照明系统 、机械系统、附件装置(包括 摄影或其它装置)组成。
暗场照明
(3) 光阑 光阑分为孔径光阑和视场光阑。 孔径光阑。孔径光阑的调节可以改变成象光束的大小和 控制进入光学系统的光通亮。 缩小孔径光阑，孔径角变小，这时光束只通过物镜 的中心部分，利于消除物镜的单色象差，图象清晰，能 提高景深，提高相的衬度。 但孔径角小，会降低物镜的分辨能力。适当的增大孔 径光阑，会增大亮度和提高鉴别能力。 为了充分发挥物镜的分辨能力，又能兼顾景深，获得
实验一 金相显微镜(共34张PPT)
d
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。
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。
金相分析方法ppt课件
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
金相显微镜的放大倍数
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
金相分析是人们通过金相显微镜来研究金 属和合金显微组织大小、形态、分布、数量和 性质的一种方法，它在金属材料研究领域中占 有很重要的地位。
利用金相显微镜在专门制 备的试样上放大100-1500倍 来研究金属及合金组织的方法 称为金相显微分析方法。
（4）转动初调焦手轮，降低载物台使试样观察表面接近物镜，但切勿相碰 以免损坏物镜；然后相反方向转动初调焦手轮，升起载物台，使能看到清 晰物像为止。
（5）适当凋节孔径光阑和视场光阑，以获得最理想的物像。
（6）观察结束应及时切断照明电源。
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
3、抛光
机械抛光是当前应用最广的抛光方法，它是在专门的金相试样抛光机 上进行的。细磨后的试样经冲洗（避免粗磨粒带入抛光工序）后，将其磨 面轻轻地置于抛光盘上进行抛光。
抛光用的织物可用粘结剂粘在抛 光盘表面，也可用套圈箍紧在抛光盘 上。织物的作用是保存抛光剂和摩擦 磨面使之光亮。
抛光粉有不同粒度，分成W7、 W5、W3直到W0.25等。W7表示最 粗磨粒直径为7μm；如此类推。
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图像分析软件在金相显微 分析中的应用
.
1
一：实验目的;
学习图像分析软件，可以完成各种金属显 微图像的处理、分析和检测。对图像进行 一定范围内的定量分析
.
2
试验原理
以专业知识为基础，与软件对图像处理分 析计算相结合，实现对材料的定量及定性 检测
.
3
软件的功能
系统参数设置、图像输入、区域选取、图 像处理、目标选取及目标分析、目标处理
上标尺，试样1计算珠光体面积百分含量
.
16
.
8
图像处理
图片调整用于调整彩色图像的RGB，对比度和亮 度，色度和饱和度。
图片缩放是用将图片按照相应的比例进行放大和 缩小，以便于处理和观察。快捷工具箱中的同样 可以实现该操作。
点击彩色转灰度可将彩色图片显示为灰度图 定倍图片打印 可以打印指定倍数下的图片，
在打印的图片上可以叠加标尺，文字，日期，在 移动框中选择标尺，则可以更改标尺的长度，颜 色，显示方式等
金相评级、通用数据分析、颗粒计数、图 文报告制作
.
4
四、软件使用
剪切区域选取工具 矩形区域选取工具 任意形（套索）区域选取工具 图像处理 几何数据测量及标注 图像分析
.
5
剪切区域选取工具
用鼠标点击工具栏中的图标，按住鼠标左 键框选要分析的区域，这时图像分析窗口 变为所选区域。按下工具栏上的后得到剪 切下来的图像。
.
9
几何数据测量及标注
设定倍数 角度测量 多边形测量 直线测量 三点定圆测量 自由线段测量 点到直线距离测量 标注 层的切换及显示
.
10
加标尺
加标尺的必要性 设置标尺得出图片与实际长度的转换 添加设置标尺 选择标尺 显示标尺 编辑标尺
.
11
设置标尺时需注意
对设置标尺的测微尺照片打开是要以原尺 寸打开，所要加标尺的图片同样也要以原 尺寸打开
.
6
矩形区域选取工具
用鼠标点击浮动工具箱中的矩形工具图标， 按住鼠标左键并移动，选定合适的范围松 开鼠标，图像处理及图像分析将只对选中 的区域有效，再次点击该按钮会去除矩形 框
.
7
任意形（套索）区域选取工具
用鼠标点击浮动工具箱上的套索图标，可 以圈出任意形状的区域。这个区域中的图 像将会产生一张新图。
本要求只针对此软件
.
12
实验任务及方法
观察试样的组织特征 学会计算面积的百分含量 学会加标尺 学习加标注 会定倍打印
.
13
图像分割 颗粒修正 颗粒计数
图像分析Biblioteka .14试验设备及物品
显微镜 一块金相试样
.
15
实验报告要求
、拍下石墨碳的典型照片 2、对此照片加标尺， 3、在图片上标注石墨碳 4、计算石墨碳面积含量 5、在实验报告上简述软件的功能 6、简述在图片上添加标尺及标注的操作顺序 7、上节课的自制试样2分别在10×，40×，100×加
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1
一：实验目的;
学习图像分析软件，可以完成各种金属显 微图像的处理、分析和检测。对图像进行 一定范围内的定量分析
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试验原理
以专业知识为基础，与软件对图像处理分 析计算相结合，实现对材料的定量及定性 检测
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软件的功能
系统参数设置、图像输入、区域选取、图 像处理、目标选取及目标分析、目标处理
上标尺，试样1计算珠光体面积百分含量
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图像处理
图片调整用于调整彩色图像的RGB，对比度和亮 度，色度和饱和度。
图片缩放是用将图片按照相应的比例进行放大和 缩小，以便于处理和观察。快捷工具箱中的同样 可以实现该操作。
点击彩色转灰度可将彩色图片显示为灰度图 定倍图片打印 可以打印指定倍数下的图片，
在打印的图片上可以叠加标尺，文字，日期，在 移动框中选择标尺，则可以更改标尺的长度，颜 色，显示方式等
金相评级、通用数据分析、颗粒计数、图 文报告制作
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四、软件使用
剪切区域选取工具 矩形区域选取工具 任意形（套索）区域选取工具 图像处理 几何数据测量及标注 图像分析
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剪切区域选取工具
用鼠标点击工具栏中的图标，按住鼠标左 键框选要分析的区域，这时图像分析窗口 变为所选区域。按下工具栏上的后得到剪 切下来的图像。
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几何数据测量及标注
设定倍数 角度测量 多边形测量 直线测量 三点定圆测量 自由线段测量 点到直线距离测量 标注 层的切换及显示
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加标尺
加标尺的必要性 设置标尺得出图片与实际长度的转换 添加设置标尺 选择标尺 显示标尺 编辑标尺
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11
设置标尺时需注意
对设置标尺的测微尺照片打开是要以原尺 寸打开，所要加标尺的图片同样也要以原 尺寸打开
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矩形区域选取工具
用鼠标点击浮动工具箱中的矩形工具图标， 按住鼠标左键并移动，选定合适的范围松 开鼠标，图像处理及图像分析将只对选中 的区域有效，再次点击该按钮会去除矩形 框
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7
任意形（套索）区域选取工具
用鼠标点击浮动工具箱上的套索图标，可 以圈出任意形状的区域。这个区域中的图 像将会产生一张新图。
本要求只针对此软件
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实验任务及方法
观察试样的组织特征 学会计算面积的百分含量 学会加标尺 学习加标注 会定倍打印
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图像分割 颗粒修正 颗粒计数
图像分析Biblioteka .14试验设备及物品
显微镜 一块金相试样
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实验报告要求
、拍下石墨碳的典型照片 2、对此照片加标尺， 3、在图片上标注石墨碳 4、计算石墨碳面积含量 5、在实验报告上简述软件的功能 6、简述在图片上添加标尺及标注的操作顺序 7、上节课的自制试样2分别在10×，40×，100×加