金相实验技术目的和概述

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1、西安交通大学材料教学实验中心 西安交通大学材料教学实验中心实验一实验一金相样品的制备与金相样品的制备与金相显微镜的使用金相显微镜的使用及数码照相技术及数码照相技术 实验一实验一金相样品的制备与金相样品的制备与金相显微镜的使用金相显微镜的使用及数码照相技术及数码照相技术 西安交通大学材料教学实验中心西安交通大学材料教学实验中心 学习数码照相技术学习数码照相技术4 初步学会金相样品制备的基本方法初步学会金相样品制备的基本方法1 分析样品制备缺陷及防止措施分析样品制备缺陷及防止措施2 初步认识金相显微镜下的组织特征初步认识金相显微镜下的组织特征3一、实验目的一、实验目的西安交通大学材料教学实验中心

2、二、实验概述二、实验概述 金相样品的制备金相样品的制备 金相显微镜的使用金相显微镜的使用 数码照相技术数码照相技术 西安交通大学材料教学实验中心金相样品制备的基本方法金相样品制备的基本方法 取样、镶嵌取样、镶嵌 粗磨、细磨粗磨、细磨 抛光、抛光、腐蚀腐蚀 观察、分析观察、分析西安交通大学材料教学实验中心 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。取样取样 车、刨、砂轮切割 锤击法等 线切割机西安交通大学材料教学实验中心常用取样方法常用取样方法西安交通大学材料教学实验中心 镶嵌镶嵌 夹持夹持 热镶嵌热镶嵌 冷镶嵌冷镶嵌 西安交通大

3、学材料教学实验中心粗磨v检验面整平v倒角v粗砂纸磨制西安交通大学材料教学实验中心细磨v在一套不同粒度的砂纸上磨制，由粗到细。v更换砂纸时，磨痕方向与上道垂直，砂粒勿带入下道。v磨向要长、用力匀，样品与砂纸紧密接触。西安交通大学材料教学实验中心抛光抛光v电解抛光v化学抛光v机械抛光v复合抛光等 常用机械抛光常用机械抛光西安交通大学材料教学实验中心抛光材料抛光材料v 抛光粉v 抛光液v 抛光布西安交通大学材料教学实验中心抛光机使用方法与抛光机使用方法与注意事项注意事项v开机前，检查并放好抛光布，压布圈、环形盖。v按抛光机开关面版上的指示方向，打开开关或按钮，v 抛光盘转动平稳后进行抛光v抛光时，头

4、要抬高，以防样品飞出伤人。v注意安全。西安交通大学材料教学实验中心抛光方法v选择抛光粉v配制抛光溶液，比例大约为1015%。v打开抛光机开关或按钮，v手握紧样品放在盘半径约一般处抛光。v边抛光边加入少量的抛光液。v注意若抛光液浓度不均匀，振动瓶子，数秒后加入。v一般的材料用Cr203绿粉、帆布粗抛光即可。v特殊样品要用Fe2O3红粉、丝绒细抛光。v样品表面抛好后，光亮如镜，干净干燥可腐蚀。否则重抛光或用水冲洗，用酒精冲洗，吹干腐蚀。西安交通大学材料教学实验中心v粗磨、细磨、抛光在预磨机、磨抛粗磨、细磨、抛光在预磨机、磨抛机上进行。机上进行。其它磨抛设备 预磨机 磨抛机西安交通大学材料教学实验中

5、心 腐蚀v化学腐蚀v电解腐蚀v恒电位腐蚀等西安交通大学材料教学实验中心 化学腐蚀的原理化学腐蚀的原理 纯金属或单相均匀的固溶体纯金属或单相均匀的固溶体 化学腐蚀方式化学腐蚀方式 两相组织化学腐蚀方式两相组织化学腐蚀方式西安交通大学材料教学实验中心v浸蚀效果 、铁素体之晶界组织观察腐蚀后平面 腐蚀后倾斜 浸蚀效果、铁素体之晶界组织观察 单相均匀固溶体浸蚀示意图西安交通大学材料教学实验中心v浸蚀效果 、层片状珠光体组织 浸蚀效果 、层片状珠光体组织1渗碳体 2铁素体21两相组织浸蚀示意图西安交通大学材料教学实验中心v单相固溶体铁素体组织v两相组织珠光体组织西安交通大学材料教学实验中心常用化学腐蚀方

6、法常用化学腐蚀方法（a）浸蚀法（b）滴蚀法（c）摖蚀法（a）浸蚀法（b）滴蚀法（c）摖蚀法样品 腐蚀剂 滴管样品 沾腐蚀剂棉花西安交通大学材料教学实验中心化学腐蚀操作化学腐蚀操作v选定的腐蚀剂并配制。v选择腐蚀方法，浸蚀法。v腐蚀数秒，颜色适当。v冲水，酒精冲洗。v充分干燥。v显微镜观察分析。西安交通大学材料教学实验中心v腐蚀剂是由酸、碱、盐以及酒精和水等配制而成，钢铁材料最常用的化学腐蚀试剂是35%硝酸酒精。v首选配制简单、安全的腐蚀剂。按腐蚀剂中规定的各成份比例配制。v将溶质如酸等按次加入到溶剂中，放置一段时间后再进行腐蚀。v放置时间一般为数分钟，甚至几十小时，有的随用随配等，注意具体的说

7、明规定。v注意配制过程中，一定要等到一种约品完全溶解后，才能放入另一种。v一般应戴防护耐酸手套配制，若不慎将化学约品粘上，应用水充分冲洗。腐蚀剂的配制方法西安交通大学材料教学实验中心 常用腐蚀剂序号序号腐蚀剂名称腐蚀剂名称成分成分ml（g）腐蚀条件腐蚀条件适应范围适应范围1硝酸酒精溶液硝酸 15酒精 100室温腐蚀数秒碳钢及低合金钢，能清晰的显示铁素体晶界2苦味酸酒精溶液苦味酸4酒精 100室温腐蚀数秒碳钢及低合金钢，能清晰的显示珠光体和碳化物3苦味酸钠溶液苦味酸25苛性钠2025蒸馏水100加热到60C腐蚀5到30分钟渗碳体呈暗黑色，铁素体不着色4混合酸酒精溶液盐酸 10硝酸 3酒精 100

8、腐蚀210分钟高速钢淬火及淬火回火后晶粒大小5王水溶液盐酸 3硝酸 1腐蚀数秒各类高合金钢及不锈钢组织6氯化铁、盐酸水溶液三氯化铁5盐酸 10水 100腐蚀12分钟黄铜及青铜的组织显示7氢氟酸水溶液氢氟酸0.5水 100腐蚀数秒铝及铝合金的组织显示西安交通大学材料教学实验中心序号序号步骤步骤注意事项注意事项1取样尽量避免和减少塑性变形、热所引起的组织变化，截取可加水等冷却。2镶嵌热镶嵌在专用设备上进行，只适应于加热对组织不影响的材料。3粗磨若有渗层等表面处理时，不要倒角，且要磨掉约1.5mm，如渗碳。4细磨用力要均匀，磨平检验面，观察转动样品表面反光变化确定，更换砂纸时，勿将砂粒带入下道工序。

9、5粗抛光初次制样时，适宜在抛光盘约半径一半处抛光，感到阻力大时，就该加抛光液了。注意安全，以免样品飞出伤人。注意安全，以免样品飞出伤人。6细抛光同上。7腐蚀动作要迅速，以防污染，腐蚀完毕，手与样品充分干燥，方可在显微镜下观察分析。否则显微镜镜头损坏。样品制备过程注意事项样品制备过程注意事项西安交通大学材料教学实验中心 样品制备缺陷样品制备缺陷 麻坑+划痕 污染 腐蚀过深拖尾 变形层水迹 缺陷缺陷西安交通大学材料教学实验中心制样缺陷组织v纯铁退火污染v纯铁退火 水迹vT12 球化退火 变形层v40钢 退火腐蚀过深v球墨铸铁 麻坑+划痕西安交通大学材料教学实验中心 金相显微镜金相显微镜 各类金相显

10、微镜各类金相显微镜 显微镜的构造显微镜的构造 显微镜工作原理显微镜工作原理 显微镜的使用显微镜的使用 西安交通大学材料教学实验中心金相显微镜种类金相显微镜种类西安交通大学材料教学实验中心v1载物台载物台v2物镜物镜v3目镜目镜v4视场光栏视场光栏v5孔径光栏孔径光栏v6底座底座7物镜转换器物镜转换器8纵动手轮纵动手轮9横动手轮横动手轮10粗调焦手轮粗调焦手轮11细调焦手轮细调焦手轮12灯泡灯泡13变压器变压器西安交通大学材料教学实验中心XJP3AXJP3A型金相显微镜光学系统工作原理型金相显微镜光学系统工作原理目镜组物镜组辅助物镜片（1）半透反光镜聚光镜组（2）滤色片聚光镜组（1）灯泡双目棱镜

11、组 棱镜消杂光栏辅助物镜片（2）视场光栏孔径光栏反光镜西安交通大学材料教学实验中心物镜的种类物镜的种类v消色差物镜及平面消色差物镜消色差物镜及平面消色差物镜 象差校正仅为黄、绿两个波区，使用时宜以黄绿光作为照明光源，或在入射光路中插入黄绿色滤色片，以使象差大为减少，图象更为清晰。而平面消色差物镜还对象域弯曲进行了校正，使图象平直，边缘与中心能同时清晰成象。适用于金相显微摄影。v复消色差物镜及平面复消色差物镜复消色差物镜及平面复消色差物镜 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。v半复消色差物镜半复消色差物镜 象差校正介

12、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。：西安交通大学材料教学实验中心 国产物镜 Zeiss公司物镜 PC平场 Achromatic消色差 10X放大倍数 40X放大倍数 0.30数值孔径 0.65数值孔径 机械镜筒长度 170机械镜筒长度 0无盖波片Achromatic40X/0.65170PC10X/0.30/0 物镜的性能标志西安交通大学材料教学实验中心目镜的种类目镜的种类v负型目镜负型目镜(如福根目镜如福根目镜)由两片单一的平凸透镜在中间夹一光栏组成，接近眼睛的透镜称目透镜起放大作用，另一个称场透镜,使图象亮度均匀，未对象差加以校正，只适用于与低中倍消色差物镜配合使

13、用。v正型目镜正型目镜(如雷斯登目镜如雷斯登目镜)与上述不同的是光栏在场透镜外面，它有良好的象域弯曲校正，球面象差也较小，但色差比较严重，同倍下比负型目镜观察视场小。v补偿型目镜补偿型目镜 是一种特制目镜，结构较复杂，用以补偿校正残余色差，宜与复消色差物镜配合使用，以获得清晰的图象。v摄影目镜摄影目镜 专用于金相摄影等。v测微目镜测微目镜 用于组织的测量，与不同放大倍数的物镜配合使用时，测微器的格值不同。西安交通大学材料教学实验中心 普通目镜放大倍数5X WF 广视域目镜放大倍数10X视场大小18MM WF10X 18MM 5X 目镜的标志西安交通大学材料教学实验中心（1）将显微镜的光源与6伏

14、的变压器接通，把变压器与220伏 电源接通，并打开开关。（2）根据放大倍数选择适当的物镜和目镜，用物镜转换器将 其转到固定位置，需调整两目镜的中心距，以使与观察 者的瞳孔距相适应，同时转动目镜调节圈，是其示值与 瞳孔距一致。（3）把样品放在载物台上，使观察面向下。转动粗调手轮，使载物台下降，在看到物体的象时，再转动微调焦手 轮，直到图象清晰。（4）纵向手轮和横向手轮可是使载物台在水平面上作一定范 围内的十字定向移动。用于选择视域。但移动范围较 小，要一边观察，一边转动。（5）转动孔径光栏至合适位置，得到亮而均匀的照明。（6）转动视场光栏使图象与目镜视场大小相等，以获得最佳 质量的图象。XJP3

15、AXJP3A型金相显微镜操作规程型金相显微镜操作规程西安交通大学材料教学实验中心XJP6AXJP6A型、型、MGMG型显微镜介绍型显微镜介绍vXJP6A型显微镜型显微镜 光源、光栏等部分在显微镜后面，变压器在显微镜体内，插头可直接插在220伏电源。vMG型显微镜型显微镜 光源、光栏等部分装在与显微镜主体垂直的部分，变压器在显微镜体内，插头可直接插在220伏的电源上，但面板上的旋转钮的转动一定要当心，千万不要转到红线以右，以免坏仪器。西安交通大学材料教学实验中心金相显微镜的操作注意事项金相显微镜的操作注意事项v显微镜观察前，洗手干燥，操作必须仔细，严禁显微镜观察前，洗手干燥，操作必须仔细，严禁剧

16、烈动作。剧烈动作。v显微镜的低压灯泡，切勿直接插入显微镜的低压灯泡，切勿直接插入220伏的电源伏的电源上，应通过变压器与电源接通。上，应通过变压器与电源接通。v显微镜玻璃部分及样品观察面严禁手指直接接触。显微镜玻璃部分及样品观察面严禁手指直接接触。v转动粗调手轮，动作一定要慢，若遇到阻碍时，转动粗调手轮，动作一定要慢，若遇到阻碍时，立即停止操作，千万不能用力强行转动，否则仪立即停止操作，千万不能用力强行转动，否则仪器损坏。器损坏。v观察的金相样品必须完全干燥，否则损坏物镜。观察的金相样品必须完全干燥，否则损坏物镜。v缓慢转动手轮选择视域，边观察边进行，勿超出缓慢转动手轮选择视域，边观察边进行，

17、勿超出范围。范围。西安交通大学材料教学实验中心XJP-6AXJP-6A数码显微镜 XJP-6A光学显微镜光学显微镜光学适配镜光学适配镜CCD图像采集图像采集图像图像数字化处理数字化处理USB口传输口传输计算机处理计算机处理显示器显示器打印打印西安交通大学材料教学实验中心XJP-6AXJP-6A数码显微镜操作规程 u调整显微镜图像u开通采集仪u预览调节图像u设置参数u照相存储u图像处理存储西安交通大学材料教学实验中心实验内容实验内容v认真听取教师对实验内容等的介绍。v观看金相样品制备及显微镜使用录像。v每位同学制备一块金相样品。v牢记制备过程要点及注意事项。v正确使用显微镜。v分析样品制备质量及

18、组织特征。v学习数码照相技术。西安交通大学材料教学实验中心实验设备与材料实验设备与材料v多媒体设备一套v金相显微镜数台v数码显微镜v抛光机v吹风器v样品v不同号数的砂纸v玻璃板、抛光粉v硝酸、酒精等西安交通大学材料教学实验中心v1简述金相显微镜的基本原理和主要结构。v2叙述金相显微镜的使用方法及其注意事项。v3简述数码显微镜照相方法。v4简述金相样品的制备步骤。v5分析制样中出现的问题,并提出改进措施。v6.对本次实验的意见和建议。西安交通大学材料教学实验中心讲解结束欢迎提问西安交通大学材料教学实验中心9、静夜四无邻，荒居旧业贫。22.8.1022.8.10Wednesday,August 1

19、0,202210、雨中黄叶树，灯下白头人。11:10:0711:10:0711:108/10/2022 11:10:07 AM11、以我独沈久，愧君相见频。22.8.1011:10:0711:10Aug-2210-Aug-2212、故人江海别，几度隔山川。11:10:0711:10:0711:10Wednesday,August 10,202213、乍见翻疑梦，相悲各问年。22.8.1022.8.1011:10:0711:10:07August 10,202214、他乡生白发，旧国见青山。2022年8月10日星期三上午11时10分7秒11:10:0722.8.1015、比不了得就不比，得不到的

20、就不要。2022年8月上午11时10分22.8.1011:10August 10,202216、行动出成果，工作出财富。2022年8月10日星期三11时10分7秒11:10:0710 August 202217、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。上午11时10分7秒上午11时10分11:10:0722.8.109、没有失败，只有暂时停止成功！。22.8.1022.8.10Wednesday,August 10,202210、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。11:10:0711:10:0711:108/10/2022 11:10:07 AM1

21、1、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。22.8.1011:10:0711:10Aug-2210-Aug-2212、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。11:10:0711:10:0711:10Wednesday,August 10,202213、不知香积寺，数里入云峰。22.8.1022.8.1011:10:0711:10:07August 10,202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。2022年8月10日星期三上午11时10分7秒11:10:0722.8.1015、楚塞三湘接，荆门九派通。2022年8月上午11时10分22.8.1011:10Aug

22、ust 10,202216、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2022年8月10日星期三11时10分7秒11:10:0710 August 202217、空山新雨后，天气晚来秋。上午11时10分7秒上午11时10分11:10:0722.8.109、杨柳散和风，青山澹吾虑。22.8.1022.8.10Wednesday,August 10,202210、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。11:10:0711:10:0711:108/10/2022 11:10:07 AM11、越是没有本领的就越加自命不凡。22.8.1011:10:0711:10Aug-2210-Aug-2212、越是无能的人，

23、越喜欢挑剔别人的错儿。11:10:0711:10:0711:10Wednesday,August 10,202213、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。22.8.1022.8.1011:10:0711:10:07August 10,202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。2022年8月10日星期三上午11时10分7秒11:10:0722.8.1015、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。2022年8月上午11时10分22.8.1011:10August 10,202216、业余生活要有意义，不要越轨。2022年8月10日星期三11时10分7秒11:10:0710 August 202217、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。上午11时10分7秒上午11时10分11:10:0722.8.10MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感 谢 您 的 下 载 观 看感 谢 您 的 下 载 观 看专家告诉