铜陵学院金属材料专业金相显微镜构造及使用实验报告
金相显微镜的构造及使用
金相显微镜的构造及使用一、实验目的1．了解普通金相显微镜的构造与使用方法。
2．学习利用金相显微镜进行显微组织分析。
二、金相显微镜的放大原理众所周知，放大镜是最简单的一种光学仪器，它实际上是一块会聚透镜（凸透镜），利用它就可以将物体放大。
但金相显微镜不象放大镜那样由单个透镜组成，而是由两组透镜组成.靠近所观察试样的透镜叫做物镜，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倍数（～1000倍）.图1所示为在显微镜中得到放大物象的光学原理图。
图1 金相显微镜光学原理图金相显微镜总的放大倍数应为物镜与目镜放大倍数的乘积,即:M总=M物ХM目放大倍数用符号“Х"表示，例如物镜放大倍数为25Х，目镜放大倍数为10Х,则显微镜的放大倍数为25Х10=250Х。
显微镜的主要放大倍数通过物镜来保证，物镜的最高放大倍数可达100Х，目镜的放大倍数可达25Х。
放大倍数均分别标注在物镜与目镜上。
在使用显微镜观察试样时，应根据其组织的粗细情况，选择适当的放大倍数。
以细节部分观察得清晰为准。
显微镜的鉴别能力（鉴别率）:显微镜的鉴别能力是显微镜也是物镜最重要的特性,它事指显微镜对于试样上最细微部分所能获得清晰映象的能力.物镜的数值孔径,表示物镜的聚光能力，物镜的数值孔径越大,表明物镜的鉴别能力也就是显微镜的鉴别能力越高。
物镜的数值孔径与放大倍数一起刻在镜头外壳上，例如镜头上刻有25/0。
50，这个050即表示物镜的数值孔径.显微镜质量的好坏，主要取决于：⑴放大倍数；⑵透镜的质量；⑶显微镜的鉴别能力.三、金相显微镜的构造及使用（一）金相显微镜的构造金相显微镜最常见的有台式、立式和卧式三大类.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。
现以4XI型台式金相显微镜为例加以说明。
光学系统:由光源、反光镜、物镜组、目镜及多组聚光镜组组成。
图2 金相显微镜光路图照明系统:由安装在底座上的低压灯泡、聚光镜、反光镜、孔径光栏和安装在支架上的视场光栏和另一聚光镜组成。
(完整版)金相显微镜的基本原理、构造及使用
5.2 金相显微镜的基本原理、构造及使用金相显微镜可用来鉴别和分析各种金属和合金的组织结构，广泛应用在工厂或实验室进行铸件质量的鉴定、原材料的检验或对材料处理后金相组织的研究分析等工作。
还可用于半导体检测、电路封装、精密模具、生物材料等检验与测量。
【实验目的】1.了解金相显微镜的基本原理、基本结构和使用方法。
2.掌握仔细阅读显微镜使用说明书并进行正确操作的方法。
【实验原理】显微镜的基本放大作用由焦距很短的物镜和焦距较大的目镜来完成的，物体位于物镜的前焦点外但很靠近焦点位置，物体经过物镜形成倒立的放大实像，这个像位于目镜的物方焦距内但很靠近焦点位置，作为目镜的物体，目镜将物镜放大的实像再放大成虚像，位于观察者的明视距离（距人眼250mm）处，供眼睛观察。
光路图见“2.4光学基本仪器”中的图2-？为了减少球面像差、色像差和像域弯曲等像差，金相显微镜的物镜和目镜都是由透镜组构成的复杂光学系统。
显微镜的成像质量在很大程度上取决于物镜的质量，因此物镜的构造尤为复杂，根据对各种像差的校正程度不同，物镜可分为消色差物镜、复消色差物镜和平视场物镜等三大类。
近年来，由于采用计算机技术，物镜的设计和制造都有了很大改进。
实际上，一方面，金相显微镜所观察的显微组织，往往几何尺寸很小，小至可与光波波长相比较，此时不能再近似地把光线看成直线传播，而要考虑衍射的影响。
另一方面，显微镜中的光线总是部分相干的，因此显微镜的成像过程是个比较复杂的衍射相干过程。
此外，由于衍射等因素的影响，显微镜的分辨能力和放大能力都受到一定限制，目前金相显微镜可观察的最小尺寸一般是0.2μm左右，有效放大倍数最大为1500~1600倍。
金相显微镜总的放大倍数为物镜与目镜放大倍数的乘积。
放大倍数用符号“Х”表示，例如物镜放大倍数为20Х，目镜放大倍数为10Х，则显微镜的放大倍数为200Х。
通常物镜、目镜的放大倍数都刻在镜体上，在使用显微镜观察试样时，应根据其组织的粗细情况，选择适当的放大倍数，以细节部分能观察得清晰为准。
金相实验实习报告
金相实验实习报告一、前言金相实验是材料科学与工程专业的一门重要实验课程，通过金相实验，我们可以了解和掌握金属材料的微观结构，从而更好地理解材料的性能和应用。
本次实习报告将对我在金相实验实习过程中的学习内容和收获进行总结和阐述。
二、实验内容1. 金相样品制备：首先，我们需要从金属样品上切取一小块试样，然后用不同的砂纸对试样进行磨光，依次使用粗砂纸、中砂纸和细砂纸进行磨光，直到试样表面光滑。
接着，将试样放入腐蚀剂中进行腐蚀，使金相组织显现出来。
最后，将腐蚀后的试样用清水冲洗干净，并晾干。
2. 金相显微镜观察：将制备好的金相样品放在金相显微镜下进行观察，观察金相组织的形态、分布和大小等特征。
通过调整显微镜的放大倍数和焦距，找到清晰的金相组织图像。
3. 金相组织分析：根据观察到的金相组织图像，分析金属材料的晶粒度、相变组织、析出相等组织特征，并结合实验所用材料和热处理工艺，探讨组织特征与材料性能之间的关系。
三、实验结果与分析1. 金相样品制备：通过磨光和腐蚀处理，我们成功地在金属样品上制备出了金相组织。
从制备过程中的观察来看，随着砂纸粒度的减小，试样表面的磨光效果越来越好，腐蚀后金相组织的显现也越来越明显。
2. 金相显微镜观察：在金相显微镜下，我们观察到了金属材料的金相组织。
通过调整放大倍数和焦距，我们找到了清晰的晶界和晶粒。
从观察结果来看，金属材料的晶粒度较为均匀，晶界清晰可见。
此外，我们还观察到了一些析出相，这些析出相可能是由于热处理工艺引起的。
3. 金相组织分析：根据观察到的金相组织特征，我们可以初步判断该金属材料为铁素体不锈钢。
晶粒度较为均匀，说明材料在热处理过程中得到了较好的均匀化处理。
析出相的存在可能是由于材料在热处理过程中发生了相变，形成了二次析出相。
这些组织特征对材料的性能有一定的影响，例如，均匀的晶粒度有助于提高材料的韧性，而析出相的存在可能会影响材料的强度和硬度。
四、总结通过本次金相实验实习，我们不仅学习到了金相样品的制备方法，还掌握了金相显微镜的使用技巧。
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标样的观察实验报告班级：实验日期：实验教室：指导教师：组员：金相显微镜的使用方法1.根据观察试样所需的放大倍数要求，正确选配物镜和目镜,并打开电源开关。
2.调节载物台中心与物镜中心对齐，将制备好的试样放在载物台中心。
3.调节灯管至合适观察的亮度。
4.转动粗调焦手轮，降低载物台，使试样观察表面接近物镜；然后反向转动粗调焦旋钮，升起载物台，使在目镜中可以看到模糊形象；最后转动微调焦手轮，直至影像最清晰为止。
调节过程中应该注意调节幅度，不要使样品与物镜接触。
5.适当调节孔径光阑和视场光阑，选用合适的滤镜片，以获得理想的物像。
6.前后左右移动载物台，观察试样的不同部位，以便全面分析并找到最具代表性的显微组织。
7.观察完毕后应及时切断电源，以延长灯泡使用寿命。
8.实验结束后，取下金相样品，关闭电源，盖上防尘罩。
金相照片1灰口铸铁33#2铸铝38# 3铸铝39#4黄铜40# 5黄铜41#6锡青铜42#7锡基轴承合金44#8锌基合金45#相图分析上图的材料均为黄铜，左为单相黄铜组织，右为双相黄铜组织黄铜是由铜和锌所组成的合金，合金中的铜与锌的比例不同，所以形成了不同的相图。
左边的合金在凝固的过程中，结晶出单相固溶体，发生匀晶转变。
虽然只有一相，但由于形核过程中的不确定性，导致晶体的生长方向不相同，使之在最后产生了相界。
右边的合金在凝固过程中，结晶出两种成份的不同固相，发生共晶转变。
右边的相图中可以明显的看出有两相，先析出一相，到一定程度后，产生共晶反应，从先析出的相中析出另外一相，两个相之间有明显的相界。
金相显微镜的地位金相显微镜的用途主要用来观察金相组织的专业仪器，是专门用于观察金属和矿物等不透明物体金相组织的显微镜。
这些不透明物体无法在普通的透射光显微镜中观察，故金相和普通显微镜的主要差别在于前者以反射光，而后者以透射光照明。
金相显微镜具有稳定性好、成像清晰、分辨率高、视场大而平坦的特点。
金相显微镜的使用实验报告
金相显微镜的使用实验报告金相显微镜的使用实验报告引言：金相显微镜是一种用于观察金属材料的内部结构和组织的重要工具。
通过使用金相显微镜，我们可以深入了解金属材料的晶体结构、晶粒大小和分布、相的组成以及其他微观结构特征。
本实验旨在探索金相显微镜的使用方法，并通过观察和分析样品的显微图像，对金属材料的组织和性质进行研究。
实验步骤：1. 样品准备：在开始实验之前，我们需要准备好金属材料的样品。
选择适当的金属材料，并将其切割成适当大小的薄片。
确保样品表面光洁，以便在显微镜下观察。
2. 样品封装：将样品封装在透明的树脂中，以便在显微镜下观察。
封装过程需要小心操作，以避免空气泡和杂质的产生。
3. 研磨和抛光：为了获得清晰的显微图像，我们需要对样品进行研磨和抛光处理。
首先，使用粗砂纸对样品进行研磨，然后逐渐使用细砂纸进行抛光。
最后，使用细研磨液和抛光液对样品进行最后的抛光处理。
4. 显微镜操作：将样品放置在金相显微镜的载物台上，并调节显微镜的焦距和放大倍数。
使用适当的光源照明样品，并通过调整对比度和亮度来获得清晰的显微图像。
5. 图像分析：观察样品的显微图像，并使用金相显微镜配套的软件进行图像分析。
通过测量晶粒大小、相的分布和形状等参数，可以获得关于样品组织和性质的重要信息。
实验结果与讨论：通过使用金相显微镜观察和分析样品的显微图像，我们可以得到以下实验结果和讨论：1. 晶粒大小分布：通过测量样品中晶粒的大小和分布，我们可以了解金属材料的晶体生长情况。
晶粒越大，通常意味着材料的力学性能越好，因为大晶粒可以提供更多的晶界来阻止位错的移动。
2. 相的组成：通过观察样品中不同相的分布和形状，我们可以确定金属材料的组成。
不同的相具有不同的化学成分和晶体结构，其对材料的性能和用途有着重要影响。
3. 缺陷和杂质：金相显微镜可以帮助我们观察和分析样品中的缺陷和杂质。
缺陷和杂质的存在可能会影响材料的力学性能和耐腐蚀性能，因此对其进行准确的检测和分析是非常重要的。
实验1 金相显微镜的结构与使用资料
实验1. 金相显微镜的构造与使用一、原理概述: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。
显微组织是指如晶粒、包含物、夹杂物以及相变产物等特征组织。
利用这种方法来考查如合金元素、成分变化及其与显微组织变化的关系：冷热加工过程对组织引入的变化规律；应用金相检验还可对产品进行质量控制和产品检验以及失效分析等。
1．金相显微镜的成象原理简介人眼对客观物体细节的鉴别能力是很低的，一般是在0.15~0.30mm 间。
因此，观察认识客观物体的显微形貌，必需藉助显微镜。
显微镜放大的光学系统由两级组成。
第一级是物镜，细节AB 通过物镜得到放大的倒立实角A 1B 1。
A 1B 1的细节虽已为被区分开，但其尺度仍很小，仍不能为人眼所鉴别，因此，还需第二次放大。
第二级放大是通过目镜来完成。
当经第一级放大的倒立实象处于目镜的主焦点以内时，人眼可通过目镜观察到二次放大的A 3B 3的正立虚象。
(1) 物镜的成象:根据几何光学可知，当被观察的物体处于该透镜的一倍焦距与二倍焦距之间时，物体的反射光通过物镜经折射后在透镜的另一侧可以得到一个放大的倒立实像。
为了充分发挥物镜的能力，一般设计时是让被观察物体处于很接近于焦点处，因此计算其放大倍数时可以用物镜的焦距f 。
见图1-1。
11A B LM AB f ''=≈物物式中：f 物——接物镜焦距；L ——F 1到实象间的距离；M 物——物镜放大倍数。
(2) 目镜的成象同样据几何光学成象规律可知，当被观察物体处于该透镜的一倍焦距以内时，人眼通过透镜观察，可以在250mm 远处看到一个放大了的正立虚象(250mm在这里称为明视距离)。
见图1-2。
目镜的放大倍数250M f目目式中：f 目——目镜的焦距； 250——人眼的明视距离(mm)/； 目——目镜的放大倍数。
M显微镜的成象(3) 被观察物体的细节经物镜放大后的实象落到目镜主焦点以内后，人眼观察可看到经两次放大后的虚象。
金相显微镜的原理、构造和使用
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
A``
D A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。
(三)金相显微镜的维护保养
金相显微镜是精密光学仪器，使 用者必须熟悉仪器，准确操作并注意维 护保养，只有这样才能保持仪器精度， 避免损坏，显微镜的维护保养主要包括 以下几个方面： 1. 防止机械损伤 2. 防尘 3. 防霉、防锈
1、 防止机械损伤
（1） 显微镜最怕强烈振动，一受冲击，透镜 和微调装置就容易损坏。附件及镜头拆装，必 须小心，防止碰撞和坠落。 （2） 搬动显微镜必须用双手，一手扶住镜 架，一手扶住底座，不使可动部分担负整个显 微镜的重量。 （3） 显微镜部件不要随意拆开分解，尤其是 物镜，其中透镜位置稍有变动就会使物镜失去 应有性能而不能使用。 （4） 载物台使用时不应防止过重的物体，以 防止升降机构损坏。
4. 按检验需要，选择物镜和目镜，并把它们分别装在物镜 转换器上和目镜筒内。
5. 缩小视场光栏，利用调节螺钉，使视场光栏中心与目镜视场中 心大致重合，然后再打开视场光栏，使其恰好消失于目镜视场 之外。 6. 调节孔径光栏使其直径在10mm左右，在其玻璃面放置一磨沙滤 色片或一绘图纸，移动或转动灯座以调节灯泡位置，使孔径光 栏获得最明亮均匀的照明，此时转动偏心圈将灯座固定。 7. 根据观察要求和物镜特性，调节孔径光栏大小。 8. 调节粗动调焦手轮，先使物镜与试样距离约1~2mm。然后从目 镜中观察，当镜筒中调节的亮度最大或出现模糊像时，再用微 动调焦手轮仔细调焦，直到物像清晰位置。
金相实验室实习报告
金相实验室是研究材料微观结构的重要场所，通过金相实验，可以了解材料的组织结构、性能以及加工工艺等方面的知识。
为了提高自身实践能力，我于近期在金相实验室进行了为期两周的实习。
以下是实习报告的具体内容。
二、实习目的1. 掌握金相试样的制备方法，包括切割、磨制、抛光等；2. 了解金相显微镜的使用方法，学会观察和分析材料的微观结构；3. 熟悉金属材料的组织形态、性能及其影响因素；4. 培养严谨的实验态度和团队协作精神。
三、实习内容1. 金相试样制备（1）切割：首先，使用切割机将待观察的材料切割成一定尺寸的试样。
切割过程中，要确保试样表面平整，无毛刺。
（2）磨制：将切割好的试样放置在磨床上，依次使用粗、中、细砂纸进行磨制。
磨制过程中，要注意保持试样表面平整，避免产生划痕。
（3）抛光：使用抛光机配合抛光布和抛光液，对试样进行抛光。
抛光过程中，要控制好力度和速度，使试样表面光滑如镜。
2. 金相显微镜观察（1）熟悉金相显微镜的结构和操作方法，包括光源、物镜、目镜、载物台等。
（2）将制备好的试样放置在载物台上，调整显微镜的焦距，观察试样的微观结构。
（3）根据试样的组织形态，分析其性能和加工工艺。
3. 金属材料的组织形态及性能（1）了解金属材料的常见组织形态，如铸态组织、热处理组织、变形组织等。
（2）掌握不同组织形态对材料性能的影响，如硬度、韧性、耐磨性等。
（3）分析材料在加工过程中的组织演变规律。
1. 通过实习，掌握了金相试样的制备方法，提高了动手能力。
2. 熟悉了金相显微镜的使用方法，学会了观察和分析材料的微观结构。
3. 深入了解了金属材料的组织形态、性能及其影响因素，为今后的学习和工作打下了基础。
4. 培养了严谨的实验态度和团队协作精神，提高了综合素质。
五、实习总结金相实验室实习是一次宝贵的学习机会，通过实习，我不仅掌握了金相试样的制备方法和金相显微镜的使用方法，还深入了解了金属材料的组织形态、性能及其影响因素。
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。
铜陵学院金属材料专业金相显微镜构造及使用实验报告
实验一、金相显微镜的构造及使用（2学时）一、实验目的1、了解金相显微镜的基本原理和构造；2、掌握金相显微镜的使用方法；3、利用金相显微镜进行组织分析。
二、概述三、金相显微镜是一种专门用来观察金属和合金内部组织与缺陷的一种常用设备。
将专门制作的金属和合金试样在金相显微镜下进行放大后观察、研究其内部组织结构及缺陷的方法称为金相分析法, 其是一种常用的组织和缺陷分析方法。
其可用来研究金属材料组织及其化学成分的关系；确定各类金属经不同的加工和热处理后的显微组织；鉴别金属材料质量的优劣等级等。
四、金相显微镜的原理及应用1、基本放大原理如图1-1所示, 图中有两平行凸透镜组成一个透镜组, 物体AB经物镜（对着所观察物体的透镜）和目镜（对着眼睛的透镜）放大后在人眼中形成颠倒放大的物象A‘‘B‘’。
显然显微镜的放大倍数（M）为:M = M物: M目= （L/ f物）×（D/ f目）=250L/（f物×f目）式中: M物: 物镜的放大倍数；M目: 目镜的放大倍数；D: 人眼的明视距离；L: 镜筒的长度；f物: 物镜的焦距；f目: 目镜的焦距。
实际上, 显微镜的放大倍数一般是通过物镜来保证的, , 物镜的最高放大倍数可达100倍, 目镜的放大倍数可达25倍。
显微镜的放大倍数一般用“×”表示, 如物镜的放大倍数为40×, 而目镜的放大倍数为10×, 则显微镜的放大倍数为250倍, 表示为250×。
2、显微镜的构造显微镜的种类很多, 但最常见的为台式、立式和卧式三大类型。
不论何中结构, 其基本由光学系统、照明系统和机械系统三大部分组成。
图1-2分别为XJP-3A型显微镜的光学系统和外观结构图。
灯泡发出一束光线, 经聚光透镜组1的会聚及反射镜的反射。
将光线聚集在孔径光栏上, 经聚光镜组2再度将光线聚集在物镜的后焦平面上, 最后通过物镜用平行光使试样表面得到充分均匀的照明, 从试样散射回来的成象光线再经物镜组、辅助透镜、半反射镜、辅助透镜及棱镜等造成一个被观察的倒立的放大物象。
金相显微镜的构造和使用
实验一金相显微镜的构造和使用一、实验目的二、实验仪器三、实验原理操作步骤五.注意事项一、实验目的(1)熟悉金相显微镜的光学原理和构造。
(2 )单目与双目光学金相显微镜」3金相显微镜的基本原理3. 1金相显微镜的光学放大原理金相显微统是依旅光学系统实现放大作用的.其基本原理如图2-1所示.光学系统主要包括物傥.目傥及一些辅助光学窑件.对着被观察物体A B的一组透诡叫物傥01:对着眼睛的一纽透伎叫目镜02.现代显微钱:的物镜和目镜都是由复杂的透纯系统所组成.光学显微镜的放大倍数可iii'jl600-2000倍.当诫观察物体ABE于物镜新焦点毎远处时.物体的反射光线穿过物鏡经折射后.得到一个放大的倒立实傢 A1B1 （称为中间象）.若A1B1处于目优似距之内•则通过目傥观察到的物象是经目饋;再次放大了的虚象A I'Bl '•由于正带人眼观察物依时我适宜的距离是 250mn （称为明視距离）.因此在显微钱设计上，应让虚象A14M'正好幫在距人眼250mm处.以使观察到的物休影像最淸珈.3. 2金相显微镜的主要性能指标3. 2. 1放大倍数显微镜的放大倍数为物镜放大倍数H 物和目镜放大倍数子M 目 的乘积，即： 式中，f 物一物镜的焦距，f 目一目镜的焦距； —显微镜 的光学镜筒长度；D —明视距离（ 250mm ） . f 物和f 目越短或L 越 长，则显微镜的放大倍数越高。
有的小型显微镜的放大倍数需再乘 一个镜筒系数，因为它的镜筒长度比一般显微镜短些.显微镜的主要放大倍数一般是通过物镜来保证、物镜的最 高放大倍数可达100倍、目镜的放大倍数可达25倍.在物镜和目镜 的镜筒上，均标注有放大倍数，放大倍数常用符号“x”表示，如 100 x , 200 x 等.3. 2. 2鉴别率金相显微镜的寮别率是指它能溝晰地分辩试样上两点间最小距离耐勺能力.d 值越，卜，鉴別率趣高.根据光学衍射原理，试样上的某一点通过场傩成孳后，我 们看到并不是一个真正的点象，而是具有一定尺寸的白色圆斑.四周国绕着许多 衍射孙.占试祥上两个相邻点的距离极近时.成象后由于部分重迭而不能分淸为 两个点.只有当试样上两点距离达到某一血时，才能将两点分抻淸楚・显微镜的鉴别率取决于使用光线的波长（入）和物旎的数值孔径（/）・而与 目镜无关,其施可由下式计算：Ad =——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（久=0・44“）比黄绿光（久".55"）短，所以鉴别率 较黄绿光高25%.当光源的波长一定时，可通过改变物镜的数 值孔径』来调节显微镜的鉴別率.L D3. 2. 3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.数值孔径大的物镜聚光能力强，能吸收更多的光线，使物象更清晰，数值孔径河由下式计算：4 = n • sin (p 式中，物镜与试样之间介质的折射率；一物镜孔径角的一半，即通过物镜边缘的光线与物镜轴线所成夹甬C哋大或0越大，则』越大，物镜的鉴别率就越高。
金相显微镜的使用与金相样品的制备实验报告
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、实验目地：（一）了解普通金相显微镜地构造与使用方法.（二）了解金相试样地制备方法.（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（）、抛光液（）、腐蚀剂（硝酸酒精溶液）、药棉、酒精三、实验内容及步骤：实验内容：（）用机械抛光和化学侵蚀地方法制备金相样品（）观察试样地显微组织，并绘制组织图.试验步骤：（）金相样品地截取及镶嵌（）金相样品磨光（）金相样品地抛光（）金相样品地化学侵蚀（）显微组织地观察与记录四、简述金相显微镜地放大原理：显微镜地成象放大部分主要由两组透镜组成.靠近观察物体地透镜叫物镜，而靠近眼睛地透镜叫目镜.通过物镜和目镜地两次放大，就能将物体放大到较高地倍数文档来自于网络搜索五、简述金相显微镜地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,有地显微镜还附有摄影装置(一)金相显微镜机械装置显微镜地机械装置要由镜座、镜臂、载物台、镜简、物镜转换器及调焦装置等.它是支持放大、照明部分地支架、具固定与调解光学镜头，固定和移动标本作用.文档来自于网络搜索二)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、金相制样地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、取样取样时应根据被分析材料或零件地特点.选择有代表性地部分.试样最适合地尺寸是直径为，高为地圆柱体或面积为*㎜2，高地长方体.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）.文档来自于网络搜索、磨光试样抹平后，须用清水冲洗干净并擦干，然后进行磨光，磨光可用手工或机械两种方法.（）手工磨光手工磨光是在不同号数地金相砂纸上进行.砂纸型号有.砂纸最粗，砂纸最细.磨光时所用砂纸从粗到细顺序进行，磨削压力不宜过大，用力要均匀且在同一个方向进行磨光.文档来自于网络搜索在一张砂纸上磨好后，应将试样冲洗干净，然后将试样转°换细一号地砂纸再磨.这样，又粗到细依次磨削，磨好后将试样洗净，然后在抛光机上抛光.文档来自于网络搜索（）机械磨光一般是在预磨机上进行，即把砂纸用水玻璃粘在预磨盘上使用，试样易从粗砂纸到细砂纸依次分别进行磨光.文档来自于网络搜索、抛光抛光地目地是除去试样表面地细磨痕，最后得到一个光亮地镜面.抛光分为机械抛光、电机抛光和化学抛光三种方法，其中以机械抛光应用最广.文档来自于网络搜索机械抛光是在抛光机上进行.抛光机是由电机和水平抛光盘（直径‐）组成.抛光盘上铺有固紧地抛光织物，抛光钢试样时一般使用细呢绒，抛光铸铁时则使用如帆布、白色地确良等绒毛较短地抛光织物，以防止灰口铸铁中地石墨脱落，抛光铝、镁、铜等有色金属可用细丝绒.文档来自于网络搜索在抛光过程中，应不断将抛光液洒在抛光盘上，抛光液是由抛光粉与水配成细地悬浮液.抛光钢和铸铁使用地抛光粉为氧化铝和氧化铬，有色金属等软材料可用细粒度地氧化镁.文档来自于网络搜索抛光时压力不宜过大，抛光时间取决于试样表面磨光地质量，一般约为分钟.金相试样经抛光后，其磨面应光亮无痕，且石墨或夹杂物等不应抛掉或有拽尾现象.这时试样先用清水冲洗，在用无水酒精清洗磨面，然后用吹风机吹干.文档来自于网络搜索、显微试样地浸蚀金相试样经抛光后，在显微镜下观察只能看到光亮地表面和夹杂物、石墨、孔洞、裂纹等.要观察金属地组织，必须经过适当地腐蚀，使显微组织能正确地显示出来.浸蚀方法有化学浸蚀方法和电解法两种.文档来自于网络搜索化学浸蚀是将抛光好地试样磨面在化学浸蚀剂(常用酸、碱、盐地酒精或水溶液）中浸润或拭擦一定时间.由于金属材料中各相地化学成分和结构不同，故具有不同地电极电位，在浸蚀剂中就构成了许多微电池，电极电位地相位为阳极而被溶解，电极电位高地相位阴极而保持不变.故浸蚀后就形成凹凸不平地表面，在显微镜下，由于光线在各处地反射清款不同，就能观察到金属地组织特征.文档来自于网络搜索纯金属及单相合金浸蚀时由于晶界原子排列较乱，缺陷及杂质较多，具有较多地能量，故晶界易被浸蚀而呈沟壑.在显微镜下观察时，使光线在晶界处被浸射而不能进入物镜，因次显示出一条条黑色地晶界.文档来自于网络搜索应当指出，纯金属与单相合金中各个晶粒地成分虽然相同，但由于其原子排列位相不同，也会使磨面上个晶粒地浸蚀程度不一致，在垂直光线照射下，个个经历就呈现出明暗不一地颜色.化学浸蚀剂地种类很多，浸蚀剂地选用是根据试剂材料地性质及浸蚀地目地来决定.对于碳钢及铸钢，最常用地浸蚀剂为硝酸酒精溶液或苦味酒精溶液.文档来自于网络搜索浸湿时，应将试样浸入一盛有浸蚀剂地容器内，并不断地轻微移动.待浸蚀适度后取出试样，迅速用水冲洗，再用无水酒精冲洗，然后用吹风机吹干，其表面须严格保持清洁.文档来自于网络搜索浸蚀时间取决于金属地性质、浸蚀剂地浓度以及显微镜下观察时地放大倍数.总之，浸蚀时间以在显微镜下能清晰地揭示出组织地细节为准.若浸蚀不足，可再继续进行浸蚀，但一旦浸蚀过度.试样则需要重新抛光再进行浸蚀.文档来自于网络搜索四、实验结果处理和讨论：、观察试样时如何对金相显微镜进行调节？、金相磨样过程中应该注意地问题主要要几个方面？（）磨光：采用手工磨光，是将砂纸平铺在玻璃板上（或平地瓷砖上），左手伸开压住砂纸，右手握住试样使磨面朝下，且整个磨面必须和砂纸接触，然后轻轻向前推行进行磨削，提起使样返回，再重复上述操作.如果是耐水砂纸，按、、、、地顺序，干砂纸为、、、、号地顺序.每磨一道砂纸，试样地划痕均匀且方向一致，磨下一道砂纸时，试样、手、砂纸和玻璃必须用水冲洗干净，磨削方向与上一道砂纸所磨划痕方向垂直.文档来自于网络搜索、金相抛光过程中应该注意地问题主要要几个方面？. 抛光抛光由机械抛光、电解抛光、化学抛光等方法，使用最广地是机械抛光. 机械抛光是在抛光机上进行.抛光机由电动机带动抛光盘，抛光盘上铺有不同地抛光布.粗抛时用帆布或粗呢，细抛时用绒布、细呢或丝绸等.抛光过程中要不断向抛光布上倒入适量地水与（或、等悬浮液.试样地磨面应平正地压在旋转地抛光盘上，压力不宜过大，并使试样从抛光盘边缘到中心不断地作径向往复移动.待试样表面磨痕全部被抛掉而呈现光亮镜面时，抛光即可停止，并将试样用水或酒精洗干净后转入浸蚀.文档来自于网络搜索。
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。
显微金相实验报告
一、实验名称显微金相分析二、实验目的1. 了解金相显微镜的基本原理和构造。
2. 掌握金相试样的制备方法，包括镶嵌、研磨、抛光和腐蚀等步骤。
3. 学习利用金相显微镜观察和分析金属材料的微观组织。
4. 理解金相组织与材料性能之间的关系。
三、实验原理金相显微镜是一种利用光学原理观察材料微观组织的仪器。
它通过物镜和目镜的放大，将试样表面的微观组织放大到肉眼可见的程度。
金相显微镜的放大倍数由物镜和目镜的放大倍数相乘得到。
金属材料的微观组织对其性能具有重要影响。
通过观察和分析金相组织，可以了解材料的成分、结构、缺陷等信息，从而为材料的选用、加工和应用提供依据。
四、实验仪器与材料1. 仪器：金相显微镜、镶嵌机、抛光机、砂轮机、腐蚀液等。
2. 材料：金属试样、镶嵌剂、砂纸、抛光布、脱脂棉、硝酸酒精溶液等。
五、实验步骤1. 试样制备- 镶嵌：将金属试样镶嵌在镶嵌剂中，形成具有一定厚度的样品。
- 研磨：使用不同型号的砂纸对样品进行研磨，直至达到所需的抛光程度。
- 抛光：使用抛光布和抛光粉对样品进行抛光，使样品表面光滑、平整。
- 腐蚀：将抛光后的样品浸入腐蚀液中，根据材料的不同选择合适的腐蚀时间。
2. 金相显微镜观察- 将腐蚀后的样品放置在金相显微镜的载物台上，调整焦距和光圈，观察样品的微观组织。
- 通过改变物镜和目镜的倍数，观察样品的不同放大倍数下的微观组织。
3. 金相组织分析- 观察样品的晶粒大小、形态、分布、取向等信息。
- 分析样品的相组成、相结构、相分布等信息。
- 分析样品的缺陷，如夹杂、裂纹、孔洞等。
六、实验结果与分析1. 晶粒大小和形态- 观察到样品的晶粒大小和形态不同，说明材料在冷却过程中经历了不同的冷却速率和温度梯度。
- 晶粒大小和形态对材料的力学性能、耐腐蚀性能等具有重要影响。
2. 相组成和相结构- 观察到样品由不同的相组成，如α相、β相、γ相等。
- 相组成和相结构对材料的性能具有重要影响，如硬度、强度、韧性等。
材料金相实验报告
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. 通过观察金相组织，分析金属材料的内部结构，为材料性能研究提供依据。
二、实验原理金相分析是研究工程材料内部组织结构的主要方法之一。
金相显微分析法是利用金相显微镜在专门制备的试样上观察材料的组织和缺陷的方法。
通过观察金相组织，可以分析金属材料的成分、组织结构、性能等。
金相显微镜主要由光源、物镜、目镜、载物台、调焦装置等部分组成。
实验中，通过调整物镜和目镜的放大倍数，观察金属材料的金相组织，从而分析其内部结构。
三、实验材料及仪器1. 实验材料：碳钢、不锈钢、铝合金等金属材料；2. 实验仪器：金相显微镜、金相试样制备设备（切割机、抛光机、腐蚀液等）、金相试样夹具等。
四、实验步骤1. 金相试样制备（1）切割：使用切割机将金属材料切割成一定厚度的薄片，厚度一般为0.1mm左右。
（2）磨光：将切割好的试样放置在磨光机上，使用不同型号的砂纸进行磨光，直至试样表面光滑。
（3）腐蚀：将磨光好的试样放入腐蚀液中，根据材料种类和腐蚀液配方进行腐蚀，使试样表面出现金相组织。
（4）清洗：将腐蚀好的试样取出，用去离子水清洗干净。
（5）干燥：将清洗干净的试样放入干燥器中，进行干燥处理。
2. 金相组织观察（1）安装试样：将干燥后的试样放置在金相显微镜载物台上，调整夹具固定试样。
（2）调焦：调整物镜和目镜的放大倍数，使试样清晰。
（3）观察：通过显微镜观察金属材料的金相组织，记录其形态、分布、大小等信息。
五、实验结果与分析1. 碳钢金相组织观察（1）组织形态：碳钢的金相组织主要由珠光体、铁素体和渗碳体组成。
（2）分布情况：珠光体和铁素体呈层状分布，渗碳体呈针状或片状分布。
（3）分析：碳钢的金相组织与其性能密切相关，珠光体和铁素体的含量影响其强度和硬度，渗碳体的含量影响其韧性。
2. 不锈钢金相组织观察（1）组织形态：不锈钢的金相组织主要由奥氏体、铁素体和马氏体组成。
实验一金相显微镜的构造与使用
细调焦
旋转细调焦旋钮，进一步调整焦距，使样品 更加清晰。
放大倍数选择
根据观察目的选择合适的放大倍数，以满足 观察需求。
观察结果记录与分析
记录观察结果
在观察过程中，应随时记录观察到的现象和特征，可以使用笔记或 拍照的方式进行记录。
分析观察结果
根据记录的观察结果，结合样品的性质和特点，进行深入分析，得 出结论。
对金相显微镜应用的展望
随着材料科学研究的不断深入，金相显 微镜的应用将更加广泛。未来，金相显 微镜将更加智能化、自动化和数字化， 能够更好地满足科研和工业生产的需求。
金相显微镜的应用将更加注重与其他检 测方法的结合，如X射线衍射、电子探 针等，以实现对材料更全面、深入的研
究和分析。
金相显微镜在未来的发展中，将更加注 重环保和可持续发展，减少对环境的负 面影响，同时推动材料科学研究的进步
镜筒是显微镜的主要支架，载物台用 于放置样品，调节器则用于调节焦距、 缩放倍数等参数。
照明系统
照明系统为金相显微镜提供光源，通 常采用卤素灯或LED灯。
VS
照明系统的设计直接影响图像的清晰 度和对比度，因此需要合理选择和调 节光源。
控制系统
控制系统是金相显微镜的操作部分，包括开关、调节旋钮和按钮等。
清洁
定期清洁金相显微镜的镜头和表面，保持仪器整洁，提高观察效 果。
操作规范
遵循操作规程，避免违规操作导致仪器损坏或观察结果失真。
04
金相显微镜的观察技巧
观察前的准备
01
了解样品
在开始观察前，应了解样品的性 质、特点和观察目的，以便选择 合适的观察方法和显微镜参数。
03
准备样品
将待观察的样品制备成适合显微 镜观察的大小和形状，并确保样
金相显微镜实验报告
金相显微镜实验报告
实验目的：
1. 了解金相显微镜的工作原理和组成部分。
2. 学习金相显微镜的操作方法。
3. 掌握金相显微镜观察和分析金属材料的技术。
实验原理：
金相显微镜是一种专门用于观察金属材料组织的显微镜。
它通过光学放大的方法，使金属材料的细小组织结构能够清晰可见。
金相显微镜主要由光源、物镜、目镜、载物台、聚焦机构和放大系统等部分组成。
在实验中，使用金相显微镜可以观察到金属材料的晶粒结构、颗粒分布、相变等特征。
实验步骤：
1. 打开金相显微镜电源，调节光源亮度，使光源充分照亮样品。
2. 将待观察的金属样品切割成适当大小，并打磨成平整的表面。
3. 将样品安装到载物台上，并使用夹具固定。
4. 调节物镜和目镜的焦距，使样品图像清晰可见。
5. 使用聚焦机构进行微调，以获得更清晰的图像。
6. 使用放大系统进行适当放大，观察样品的细节结构。
7. 调整显微镜的光源和对比度，以获得最佳的观察效果。
8. 观察并记录样品的晶粒结构、颗粒分布等特征。
实验结果：
通过金相显微镜观察样品，我们可以清晰地看到样品的晶粒结构、颗粒分布等特征。
可以通过测量晶粒大小、计算相含量等方式，进一步分析样品的材料性质和品质。
实验结论：
金相显微镜是一种重要的分析工具，可以用于观察和分析金属材料的组织结构。
通过实验，我们了解了金相显微镜的工作原理和操作方法，并成功观察和分析了金属样品的特征。
这对于材料科学研究和工程应用具有重要意义。
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。
金相显微镜的使用及金相试样的制备实验报告
实验1 金相显微镜的使用及金相试样的制备一、实验目的1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二、原理概述一金相显微镜的构造光学金相显微镜的构造一般包括放大系统、光路系统和机械系统三部分,其中放大系统是显微镜的关键部分;二使用显微镜时应注意的事项l操作者的手必须洗净擦干,并保持环境的清洁、并保持环境的清洁、干燥；2用低压钨丝灯泡作光源时,接通电源必须通过变压器,切不可误接在220V电源上；3更换物镜、目镜时要格外小心,严防失手落地；4调节物体和物镜前透镜间轴向距离以下简称聚焦时,必须首先弄清粗调旋钮转向与载物台升降方向的关系;初学者应该先用粗调旋钮将物镜调至尽量靠近物体,但绝不可接触;然后仔细观察视场内的亮度并同时用粗调旋钮缓慢将物镜向远离物体方向调节;待视场内忽然变得明亮甚至出现映象时,换用微调旋钮调至映象最清晰为止;6用油系物镜时,滴油量不宜过多,用完后必须立即用二甲苯洗净、擦干；7待观察的试样必须完全吹干,用氢氟酸浸蚀过的试样吹干时间要长些,因氢氟酸对镜片有严重腐蚀作用;三金相试样制备金相试样制备过程一般包括：取样、粗磨、细磨、抛光和浸蚀五个步骤;1.取样从需要检测的金属材料和零件上截取试样称为"取样";取样的部位和磨面的选择必须根据分析要求而定;截取方法有多种,对于软材料可以用锯、车、刨等方法；对于硬材料可以用砂轮切片机或线切割机等切割的方法,对于硬而脆的材料可以用锤击的方法;无论用哪种方法都应注意,尽量避免和减轻因塑性变形或受热引起的组织失真现象;试样的尺寸并无统一规定,从便于握持和磨制角度考虑,一般直径或边长为15~20mm,高为12~18mm比较适宜;对那些尺寸过小、形状不规则和需要保护边缘的试样,可以采取镶嵌或机械夹持的办法;金相试样的镶嵌,是利用热塑性塑料如聚氯乙烯,热凝性塑料如胶木粉以及冷凝性塑料如环氧树脂+固化剂作为填料进行的;前两种属于热镶填料,热镶必须在专用设备一镶嵌机上进行;第三种属于冷镶填料,冷镶方法不需要专用设备,只将适宜尺寸约φl5~20mm的钢管、塑料管或纸壳管放在平滑的塑料或玻璃板上,试样置于管内待磨面朝下倒入填料,放置一段时间凝固硬化即可;2.粗磨粗磨的目的主要有以下三点：1修整有些试样,例如用锤击法敲下来的试样,形状很不规则,必须经过粗磨,修整为规则形状的试样；2磨平无论用什么方法取样,切口往往不十分平滑,为了将观察面磨平,同时去掉切割时产生的变形层,必须进行粗磨；3倒角在不影响观察目的的前提下,需将试样上的棱角磨掉,以免划破砂纸和抛光织物;黑色金属材料的粗磨在砂轮机上进行,具体操作方法是将试样牢牢地捏住,用砂轮的侧面磨制;在试样与砂轮接触的一瞬间,尽量使磨面与砂轮面平行,用力不可过大;由于磨削力的作用往往出现试样磨面的上半部分磨削量偏大,故需人为地进行调整,尽量加大试样下半部分的压力,以求整个磨面均匀受力;另外在磨制过程中,试样必须沿砂轮的径向往复缓慢移动,防止砂轮表面形成凹沟;必须指出的是,磨削过程会使试样表面温度骤然升高,只有不断地将试样浸水冷却,才能防止组织发生变化;砂轮机转速比较快,一般2850r/min,工作者不应站在砂轮的正前方,以防被飞出物击伤;操作时严禁戴手套,以免手被卷入砂轮机;3.细磨粗磨后的试样,磨面上仍有较粗较深的磨痕,为了消除这些磨痕必须进行细磨;细磨,可分为手工磨和机械磨两种;1手工磨手工磨是将砂纸铺在玻璃板上,左手按住砂纸,右手握住试样在砂纸上作单向推磨;金相砂纸由粗到细分许多种,其规格可参考表2-1;表2-1常用金相砂纸的规格金相砂纸编号01 02 03 04 05 06 粒度序号M28 M20 M14 M10 M7 M5砂粒尺寸/ 28～20 20～14 14～10 10～7 7～5 5～①表中为多数厂家所用编号,目前没有统一规格用砂轮粗磨后的试样,要依次由01号磨至05号或06号;操作时必须注意：1加在试样上的力要均匀,使整个磨面都能磨到；2在同一张砂纸上磨痕方向耍一致,并与前一道砂纸磨痕方向垂直;待前一道砂纸磨痕完全消失时才能换用下一道砂纸;3每次更换砂纸时,必须将试样、玻璃板清理干净,以防将租砂粒带到细砂纸上;4磨制时不可用力过大,否则一方面因磨痕过深增加下一道磨制的困难,另一方面因表面变形严重影响组织真实性;5砂纸的砂粒变钝磨削作用明显下降时,不宜继续使用,否则砂粒在金属表面产生的滚压会增加表面变形;6磨制铜、铝及其合金等软材料时,用力更要轻,可同时在砂纸上滴些煤油,以防脱落砂粒嵌入金属表面;2机械磨目前普遍使用的机械磨设备是预磨机;电动机带动铺着水砂纸的圆盘转动,磨制时,将试样沿盘的径向来回移动,用力要均匀,边磨边用水冲;水流既起到冷却试样的作用,又可以借助离心力将脱落砂粒、磨屑等不断地冲到转盘边缘;机械磨的磨削速度比手工磨制快得多,但平整度不够好,表面变形层也比较严重;因此要求较高的或材质较软的试样应该采用手工磨制;4.抛光抛光的目的是去除细磨后遗留在磨面上的细微磨痕,得到光亮无痕的镜面;抛光的方法有机械抛光、电解抛光和化学抛光三种,其中最常用的是机械抛光;机械抛光在抛光机上进行,将抛光织物粗抛常用帆布,精抛常用毛呢用水浸湿、铺平、绷紧并固定在抛光盘上;启动开关使抛光盘逆时针转动,将适量的抛光液氧化铝、氧化铬或氧化铁抛光粉加水的悬浮液滴洒在盘上即可进行抛光,抛光时应注意：1试样沿盘的径向往返缓慢移动,同时逆抛光盘转向自转,待抛光快结束时作短时定位轻抛;2在抛光过程中,要经常滴加适量的抛光液或清水,以保持抛光盘的湿度,如发现抛光盘过脏或带有粗大颗粒时,必须将其冲刷干净后再继续使用;3抛光时间应尽量缩短,不可过长,为满足这一要求可分粗抛和精抛两步进行;4}抛有色金属如铜、铝及其合金等时,最好在抛光盘上涂少许肥皂或滴加适量的肥皂水;机械抛光与细磨本质上都是借助磨料尖角锐利的刃部,切去试样表面隆起的部分;抛光时,抛光织物纤维带动稀疏分布的极微细的磨料颗粒产生磨削作用,将试样抛光;目前,人造金刚石研磨膏最常用的有五种规格的溶水性研磨膏代替抛光液,正得到日益广泛的应用;用极少的研磨膏均匀涂在抛光织物上进行抛光,抛光速度快,质量也好;5.浸蚀抛光后的试样在金相显微镜下观察,只能看到光亮的磨面,如果有划痕、水迹或材料中的非金属夹杂物、石墨以及裂纹等也可以看出来,但是要分析金相,组织还必须进行浸蚀;浸蚀的方法有多种,最常用的是化学浸蚀法,利用浸蚀剂对试样的化学溶解和电化学浸蚀作用将组织显露出来;纯金属或单相均匀固溶体的浸蚀基本上为化学溶解过程;位于晶界处的原子和晶粒内部原子相比,自由能较高,稳定性较差,故易受浸蚀形成凹沟;晶粒内部被浸蚀程度较轻,大体上仍保持原抛光平面;在明场下观察,可以看到一个个晶粒被晶界黑色网络隔开;如图1-19b所示;如浸蚀较深,还可以发现各个晶粒明暗程度不同的现象,如图1-19d所示;这是因为每个晶粒原子排列的位向不同,浸蚀后,以最密排面为主的外露面与原抛光面之间倾斜程度不同的缘故;两相合金的浸蚀与单相合金不同,它主要是一个电化学浸没过程,在相同的浸蚀条件下,具有较高负电位的相微电池阳极被迅速溶解凹陷下去；具有较高正电位的相微电池阴极在正常电化学作用下不被浸蚀,保持原有的光滑平面;结果产生了两相之间的高度差;以共析碳钢层状珠光体浸蚀为例,层状珠光体是铁素体与渗碳体相间隔的层状组织浸蚀过程中,因铁素体具有较高的负电位而被溶解,渗碳体因具有较高的正电位而被保护,另外在两相交界处铁素体一侧因被严重浸蚀形成凹沟;这样在显微镜下可以看到渗碳体周围有一黑圈,显示出两相的存在;多相合金的浸蚀,同样也是一个电化学溶解过程,原理与两相合金相同;但多相合金的组成相比较复杂,用一种浸蚀剂来显示多种相是难以作到的,只有采用选择浸蚀法及薄膜浸蚀法等专门方法才行;化学浸蚀的方法虽然很简单,但是只有认真对待才能制备出高质量的试样;将抛光后的试样用水冲洗同时用脱脂棉擦净磨面,然后用滤纸吸去磨面上过多的水,吹干后用显微镜检查磨面上是否有道痕、水迹等;同时证明未经过浸蚀的试样是无法分析组织的;经检查后合格的试样可以放在浸蚀剂中,抛光面朝上,不断观察表面颜色的变化;这是浸蚀法;也可以用沾有浸蚀剂的棉花轻轻擦拭抛光面,观察表面颜色的变化;此为擦蚀法;待试样表面被浸蚀得略显灰暗时即刻取出,用流动水冲洗后在浸蚀面上滴些酒精,再用滤纸吸去过多的水和酒精,迅速用吹风机吹干,完成整个制备试样的过程;三、实验内容1观察直立式与倒立式两种金相显微镜的构造与光路；2操作显微镜,比较熟练地掌握聚焦方法,了解孔径光阑、视场光阑和滤光片的作用；3熟悉物镜、目镜上的标志并合理选配物镜和目镜；4分别在明场照明和暗场照明下观察同一试样,分析组织特征及成因；5借助物镜测微器确定目镜测微器的格值;6按粗磨→细磨→机械抛光→浸蚀的步骤制备金相试样；7对比观察浸蚀前,浸蚀后试样的金相形貌;四、材料及设备1金相显微镜构造与光路图；2作为教具的可拆显微镜1~2台；3练习操作的金相显微镜至少配备2个物镜和2个目镜10~15台；4备有暗场照明装置的金相显微镜2~3台；5配备测微目镜和物镜测微器的金相显微镜2~3台；6供观察的金相试样;7待磨试样、砂轮机、金相砂纸及玻璃板、抛光机、抛光液、吹风机、金相显微镜、浸蚀剂、酒精、夹子、脱脂棉、吸水纸;五、实验步骤1利用挂图、教具讲解金相显微镜的原理、构造、使用与维护；2在具体了解了某台显微镜构造和光路的基础上反复练习聚焦,直到熟练掌握；3反复改变孔径光阑、视场光阑的大小,加或不加滤光片,观察同一视场映象的清晰程度；4将同一试样分别放在明场照明和暗场照明显微镜上进行对比观察,并画出所观察的组织图；5借助物镜测微器确定目镜测微器的格值,并按要求对组织进行实地测量；6磨样领取待磨试梓,用砂轮机粗磨,用金相砂纸细磨,进行机械抛光；7浸蚀前观察对抛光后洗净,吹干的试样进行浸蚀前的检查；8浸蚀将抛光合格的试样置于浸蚀剂中浸蚀；9观察金相组织对浸蚀后的试样进行观察,联系化学浸蚀原理对组织形态进行分析;如浸蚀程度过浅,可重新浸蚀；若过深,待重新抛光后才能浸蚀；若变形层严重,反复抛光一浸蚀1~2次后再观察组织清晰度的变化;金相显微镜的使用及金相试样的制备实验报告班级姓名学号一实验目的二回答下列问题1.简述制备金相试样的过程;2．绘制金相组织图;。
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实验一、金相显微镜的构造及使用（2学时）
一、实验目的
1、了解金相显微镜的基本原理和构造；
2、掌握金相显微镜的使用方法；
3、利用金相显微镜进行组织分析。
二、概述
金相显微镜是一种专门用来观察金属和合金内部组织与缺陷的一种常用设备。
将专门制作的金属和合金试样在金相显微镜下进行放大后观察、研究其内部组织结构及缺陷的方法称为金相分析法，其是一种常用的组织和缺陷分析方法。
其可用来研究金属材料组织及其化学成分的关系；确定各类金属经不同的加工和热处理后的显微组织；鉴别金属材料质量的优劣等级等。
三、金相显微镜的原理及应用
1、基本放大原理
如图1-1所示，图中有两平行凸透镜组成一个透镜组，物体AB经物镜（对着所观察物体的透镜）和目镜（对着眼睛的透镜）放大后在人眼中形成颠倒放大的物象A‘‘B‘’。
显然显微镜的放大倍数（M）为：
M = M物：M目= （L/ f物）×（D/ f目）=250L/（f物×f目）
式中：M
物：物镜的放大倍数；M
目
：目镜的放大倍数；D：人眼的明视距离；L：
镜筒的长度；f
物：物镜的焦距；f
目
：目镜的焦距。
实际上，显微镜的放大倍数一般是通过物镜来保证的，，物镜的最高放大倍数可达100倍，目镜的放大倍数可达25倍。
显微镜的放大倍数一般用“×”表示，如物镜的放大倍数为40×，而目镜的放大倍数为10×，则显微镜的放大倍数为250倍，表示为250×。
2、显微镜的构造
显微镜的种类很多，但最常见的为台式、立式和卧式三大类型。
不论何中结构，其基本由光学系统、照明系统和机械系统三大部分组成。
图1-2分别为XJP-3A 型显微镜的光学系统和外观结构图。
灯泡发出一束光线，经聚光透镜组1的会聚及反射镜的反射。
将光线聚集在孔径光栏上，经聚光镜组2再度将光线聚集在物镜的后焦平面上，最后通过物镜用平行光使试样表面得到充分均匀的照明，从试样散射回来的成象光线再经物镜组、辅助透镜、半反射镜、辅助透镜及棱镜等造成一个被观察的倒立的放大物象。
经目镜的再次放大，观察者就能在目镜视场中看到试样表面最后的放大像。
XJP-3A型显微镜的基本构造为：
（1）照明及光学系统：由装在底座内一低压灯泡、聚光镜、孔径光栏、反射镜、视场光栏和物镜、目镜等组成。
它们的共同作用可产生符合要求的光线使试样表面得到充分均匀的照明并将从试样反射回来的光线送到观察者的眼中使观察者能够看到经放大后的试样表面的组织图象。
（2）调焦装置：显微镜的两侧有分粗调和细调手轮。
旋转手轮可改变载物台的高度直至使目镜中看到的图象最清晰。
（3）载物台：用于放置试样。
可用手在水平面内向方向推动以选择所需的观察视场。
（4）物镜转换器：呈球形，上有三个螺孔，可安装三个放大倍数不同的物镜。
旋转物镜转换器可将不同的物镜切如光路与目镜配合得到不同的显微镜放大倍数。
（5）目镜筒：呈45度倾斜安装在附有棱镜的半球形座上，通过安装在目镜筒上的目镜观察试场。
3、金相显微镜的使用方法
（1）将金相显微镜光源插在变压器上，通过低压变压器接通电源。
（2）根据放大倍数选择所需的物镜和目镜，分别安装在物镜座上和目镜筒上，并使转换器旋转至固定位置。
（3）将试样放在样品台中心，使试样观察面朝下。
（4）转动粗调受轮使镜筒上升，同时用眼观察，使物镜尽可能接近试样表面然后相反转动手轮使镜筒逐渐下降。
当视场亮度增强时再该用细调手轮调节，直到物象清晰为止。
（5）适当调节孔径光栏和视场光栏以获得最佳质量的图象。
（6）用手轻轻推动载物台选择所需观察的视场。
4、注意事项
（1）小心操作使用，光学系统不能自行拆卸。
（2）显微镜镜头的玻璃部分和试样表面不能用手直接接触。
镜头中若有灰尘可用镜头纸或软毛巾轻轻檫尽。
（3）显微镜的灯泡电源严禁直接接在220伏的电源插座上。
（4）旋转调焦手轮时动作要慢，碰到阻碍时不得强行转动。
四、实验方法指导
1、实验内容及步骤
（1）首先弄懂显微镜最基本的光学原理图；
（2）明确金相显微镜的构造及使用方法，要求学会利用机械系统来调整焦距和利用照明系统来调节和控制光线等。
（3）每人实际操作金相显微镜、观察金相样品、测定晶粒大小并画下显微组织示意图。
2、实验所需设备及材料
（1）XJB-1型金相显微镜；（2）金相样品若干。
五、实验报告要求
1、本次实验的目的；
2、简述金相显微镜的基本原理和主要结构；
3、扼要记述金相显微镜的使用方法及注意事项；
4、画出所观察的显微组织示意图（注明放大倍数）。