金相技术与材料组织显示分析

金相技术与材料组织显示分析2023/12/26金相技术与材料组织显示分析

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

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

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金相技术与材料组织显示分析

学习数码照相技术4

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2

初步认识金相显微镜下的组织特征3一、实验目的西安交通大学材料教学实验中心金相技术与材料组织显示分析

二、实验概述

金相样品的制备

金相显微镜的使用

数码照相技术

西安交通大学材料教学实验中心金相技术与材料组织显示分析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、分析西安交通大学材料教学实验中心金相技术与材料组织显示分析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

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金相技术与材料组织显示分析常用取样方法

西安交通大学材料教学实验中心金相技术与材料组织显示分析

镶嵌

夹持

热镶嵌

冷镶嵌西安交通大学材料教学实验中心金相技术与材料组织显示分析粗磨检验面整平倒角粗砂纸磨制西安交通大学材料教学实验中心金相技术与材料组织显示分析细磨

在一套不同粒度的砂纸上磨制，由粗到细。更换砂纸时，磨痕方向与上道垂直，砂粒勿带入下道。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金相技术与材料组织显示分析抛光电解抛光化学抛光机械抛光复合抛光等

常用机械抛光西安交通大学材料教学实验中心金相技术与材料组织显示分析抛光材料抛光粉抛光液抛光布西安交通大学材料教学实验中心金相技术与材料组织显示分析抛光机使用方法与

注意事项开机前，检查并放好抛光布，压布圈、环形盖。按抛光机开关面版上的指示方向，打开开关或按钮，抛光盘转动平稳后进行抛光抛光时，头要抬高，以防样品飞出伤人。注意安全。西安交通大学材料教学实验中心金相技术与材料组织显示分析抛光方法选择抛光粉配制抛光溶液，比例大约为10—15%。打开抛光机开关或按钮，手握紧样品放在盘半径约一般处抛光。边抛光边加入少量的抛光液。注意若抛光液浓度不均匀，振动瓶子，数秒后加入。一般的材料用Cr203绿粉、帆布粗抛光即可。特殊样品要用Fe2O3红粉、丝绒细抛光。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金相技术与材料组织显示分析粗磨、细磨、抛光在预磨机、磨抛机上进行。

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心金相技术与材料组织显示分析腐蚀化学腐蚀电解腐蚀恒电位腐蚀等最常用的是化学腐蚀法西安交通大学材料教学实验中心金相技术与材料组织显示分析化学腐蚀的原理纯金属或单相均匀的固溶体化学腐蚀方式

两相组织化学腐蚀方式西安交通大学材料教学实验中心金相技术与材料组织显示分析浸蚀效果、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金相技术与材料组织显示分析浸蚀效果、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2

1两相组织浸蚀示意图西安交通大学材料教学实验中心金相技术与材料组织显示分析单相固溶体铁素体组织两相组织珠光体组织西安交通大学材料教学实验中心金相技术与材料组织显示分析

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金相技术与材料组织显示分析化学腐蚀操作选定的腐蚀剂并配制。选择腐蚀方法，浸蚀法。腐蚀数秒，颜色适当。冲水，酒精冲洗。充分干燥。显微镜观察分析。西安交通大学材料教学实验中心金相技术与材料组织显示分析腐蚀剂是由酸、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3—5%硝酸酒精。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。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。放置时间一般为数分钟，甚至几十小时，有的随用随配等，注意具体的说明规定。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。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金相技术与材料组织显示分析

常用腐蚀剂序号腐蚀剂名称成分ml（g）腐蚀条件适应范围1硝酸酒精溶液硝酸1—5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2—5苛性钠20—25蒸馏水100加热到60ºC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腐蚀2—10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1—2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金相技术与材料组织显示分析序号步骤注意事项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。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。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西安交通大学材料教学实验中心金相技术与材料组织显示分析

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西安交通大学材料教学实验中心金相技术与材料组织显示分析制样缺陷组织纯铁退火污染纯铁退火水迹T12球化退火变形层40钢退火腐蚀过深球墨铸铁麻坑+划痕

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金相显微镜

各类金相显微镜

显微镜的构造

显微镜工作原理

显微镜的使用

西安交通大学材料教学实验中心金相技术与材料组织显示分析金相显微镜种类西安交通大学材料教学实验中心金相技术与材料组织显示分析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变压器西安交通大学材料教学实验中心金相技术与材料组织显示分析XJP—3A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金相技术与材料组织显示分析物镜的种类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。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。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。：西安交通大学材料教学实验中心金相技术与材料组织显示分析国产物镜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金相技术与材料组织显示分析目镜的种类负型目镜(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用。正型目镜(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。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。摄影目镜专用于金相摄影等。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金相技术与材料组织显示分析

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金相技术与材料组织显示分析（1）将显微镜的光源与6伏的变压器接通，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。XJP—3A型金相显微镜操作规程西安交通大学材料教学实验中心金相技术与材料组织显示分析XJP—6A型、MG型显微镜介绍XJP—6A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。MG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技术与材料组织显示分析金相显微镜的操作注意事项显微镜观察前，洗手干燥，操作必须仔细，严禁剧烈动作。显微镜的低压灯泡，切勿直接插入220伏的电源上，应通过变压器与电源接通。显微镜玻璃部分及样品观察面严禁手指直接接触。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，否则仪器损坏。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。西安交通大学材料教