金相实验报告

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XXX的金相组织，使学生掌握金相试样制备的方法，认识XXX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相关材料常规的金相组织，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。

3对实验报告的要求：

1. 记录实验过程；

2. 根据金相照片分析成分和金相组织的关系；

3. 要求用正规实验报告纸，书写清晰。

五、实验所用仪器设备及材料

1. 设备：金相显微镜、抛光机、砂轮机。

2. 各号金相砂纸、抛光布、脱脂棉、3~5﹪硝酸酒精溶液、试样（成分：xxxxx ）。

六、 实验步骤

(1) 金相显微试样的制备

金相试样的制备包括取样、磨制、抛光和浸蚀等步骤。

金相试样的制备过程主要步骤

本实验金相试样制备过程的步骤如下:

1.取

样

试样的选取应根据被检验材料或零件的特点，取其有代表性的部

位。例如研究零件的失效原因时，应在失效部位取样，并在完好部位

取样，以便对比分析。对于铸造合金，考虑到组织的不均匀性，应从

表层到中心各个部位进行选取。对于轧材，研究表层缺陷和夹杂物的

分布时应横向取样；研究夹杂物类型、形状、变形程度、带状组织时

应纵向取样。对一般热处理后的零件，由于组织均匀，可任意取样取样时应保证试样观察面不发生组织变化，试样尺寸不宜过大或

过小，一般以手拿方便即可，其形状以便于观察为宜。

金相试样(标准样)

2.磨制

(1) 粗磨：粗磨目的是为了获得一个平整的表面，使用砂轮机将试样

的棱角磨平。磨削时应注意试样对砂轮的压力不宜过大，以免在试样

表面上形成较深的磨痕而增加细磨的困难，磨削时应不断用水冷却试

样，以免受热引起组织变化，试样边缘要进行倒角，以免在细磨和抛

光时划破砂纸和抛光绒布或造成试样从抛光机上飞出伤人。

(2) 细磨：细磨分手工磨光和机械磨光两种。我们这次采用的是手工磨光。

手工磨光是用手拿住试样在金相砂纸上进行。金相砂纸按粗细分为三个种类等。细磨时依次按照砂纸从粗到细的顺序磨，细磨时必须注意:

1) 细磨时应将砂纸放在光滑平整物体(如玻璃板)上,手指拿住试样,并使磨面朝下,均匀用力由后向前推行磨削。在回程时，提起试样不与砂纸接触，以保证磨面平整而不产生弧度。

2) 每换一种砂纸时，应将试样转90°再磨，使磨削方向与前道磨痕方向垂直，以便观察前道磨痕是否全部消除。

3) 每更换一次砂纸之前，应把试样、玻璃和手洗净，以免把粗砂粒带到下一号细砂纸上去。

另外，磨削软材料时，可在砂纸上涂一层润滑剂，如机油、甘油、肥皂水等，以免砂粒嵌入试样磨面。

3. 抛光

抛光由机械抛光、电解抛光、化学抛光等方法，使用最广的是机械抛光。

机械抛光是在抛光机上进行。抛光机由电动机带动抛光盘，抛光盘上铺有不同的抛光布。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的水与Cr2O3（或

Al2O3、MgO等悬浮液。试样的磨面应平正地压在旋转的抛光盘上，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。

4.浸蚀

经抛光后的试样若直接放在显微镜下观察，只能看到一片亮光，除非某些金属夹杂物（如MnS及石墨等）外，不能辨别出各种组织及其形态。因此，必须用浸蚀剂对试样抛光面进行浸蚀，钢铁材料通常用3~5﹪硝酸酒精溶液。

浸蚀方法是将待观察面浸入浸蚀剂中，或用玻璃棒缠少许脱脂棉蘸取浸蚀剂擦拭的方法。浸蚀时间要适当，当试样抛光亮面呈灰色时就可停止，并立即用清水或酒精清除残酸，用吹风机吹干后，即可在显微镜下进行观察。若试样浸蚀过度，显微组织模糊不清时，须重新抛光和浸蚀，若浸蚀不足，组织不能完全显露时，可进行补充浸蚀。（二）金相观察

在金相显微镜下观察所制备试样的显微组织特征，并用摄像机拍照存盘。

金相显微镜下的金相组织（相关编号标准样）

七、金

相分析

金相局部放大图（相关编号标准样）

相关编号标准样分析（图中可以看到明显的划痕，应该是金相试样制备时，在打磨抛

光过程中没有做到严格的操作要求所导致的痕迹。整个图像中没有观察到明显的晶界，可能腐蚀的程度、

时间不够，打磨后的试样表面形成的氧化层没有完全去除。此次试验采用的原料为Al、FeSi和CaSi，且

采用砂型铸造，未进行变质处理。图中还可以观察到很多的灰暗部分、，可能就是各种晶粒，但无法看出

晶粒的形状。局部放大图可以更好的分辨出这些暗色部分，分布不是很紧密，间隙中的稍暗部分应该是α

-Al固溶体。图中无法观察到条带状共晶硅和块状初晶硅等。另外还能看到存在一些显微疏松组织，可能是

由于铸造过程中的收缩或气体含量过高造成的。因为试样制备过程的中的缺陷等原因，这次的金相组织并

没能够很好地进行分析。）

八、实验心得体会

xxxxxxx

注意事项：实验报告全篇手写，金相组织图手机拍照有横杠的，局

部放大用铅笔描出一部分面积的清晰组织图样（按编号标准样）。内

容包括：实验名称、实验项目简介、实验目的、实验要求、实验设备

和样品材料（编号样品）、实验步骤和实验分析以及总结。上述报告

经供参考。