金相分析 概述
第一讲金相分析技术之概述
1.1金相分析技术
金相分析技术是指用光学金相显微镜，观察，记录，分析，金属材料的微观组织结构的技术。
铁碳合金根据含碳量的不同分为亚共析钢，共析钢，过共析钢，白口铸铁等。不同成分的钢，它们的金相组织各不相同。另外成分相同的钢，根据热处理状态不同，它的组织结构也各不相同。组织不同，材料的性能也不相同。所以，成分，热处理状态等，决定了材料的组织，材料的组织结构，又决定着材料的各种性能。可见，研究材料组织结构的重要作用。
金属材料的结构，可分为：原子结构、晶体结构、组织结构和宏观结构。
我们所研究的主要是金属材料。要对这些材料进行合理地，有效地使用，充分发挥它们的潜力，必须要了解和掌握它们的某种或某些性能。为了达到这个目的，必须对材料进行测试。实际上金相分析技术应该是材料测试的一种。往往和其它测试手段共同进行，综合分析。
1.2材料的测试技术
材料的测试，从它的根本意义来说，它是属于信息技术的具体的应用。因为它是通过采用一定的方法，将材料的某种性能有关的内涵信息，进行提取，分离，输出，转换，处理，显示，记录，分析等等。经过这样一些过程，从而得到，我们所要探求的，真实的性能特征。
然后，将这些处理后的信息反馈到生产现场或实验室，对生产或实验进行指导或进行控制。
例如：最简单的是金属的拉伸试验……….。
近年来，由于近代物理，化学，光学，声学，及微电子，材料科学，计算机，自动控制等学科的迅速发展，提供了很多敏感元件，转换元件，检测器件，显示和记录装置等器材和技术，这样不仅使以前的测试方法和仪器有了很大的改进和更新。同时也开发了一些新的设备解决了以前所不能解决的问题。
如：硬度计。便携式，现场金相分析仪，高温金相分析仪及可以看到原子的扫描遂道电子显微镜，原子力显微镜，快速金相显微镜，可以看到动态变化的显微镜等等。
现在的检测技术要求：是向着快速，简便，精确，自动化，多功能，低费用的方向发展。
例如：以前化学分析到现在的光谱分析
以前洗相照相到现在的电脑，打印机输出。
1.2.1关于材料测试的重要意义：
我们可以从实际应用中的一些例子看出
1、在设计新的设备，或新的构件时就必须选用合适的材料，这就必须提供材料
有关的性能数据，特别需要提供设备或构件实际服役的性能，来作为设计的依据。如航空母舰的钢板。飞机发动机的材料。
2、在合成和制备新材料或制定新工艺时，要对材料的性能进行比较，筛选，和
确定最佳方案。如焊接工艺评定。
3、在工业生产中，对投产的原材料的质量，必须进行检查，用来了解它是不是
符合规格，用来保证产品的质量。如压力容器的生产。
4、在生产加工过程中要对各道工序前后的材料半成品，成品的性能进行监控，
来明确每道工序是否稳定正常。如压力容器的锻件。
5、对设备和构件在服役条件下的安全和可靠性进行评估，以确保它在服役过程
中能够有效正常的工作。如蒸汽锅炉炉管。
6、对设备和构件故障和失效时要分析设备构件所使用的材料，在使用条件下性
能的变化并探讨故障和失效发生的原因，从而寻求解决和改进和途径。螺栓断裂失效。
7、在材料的宏观性能和微观组织结构中之间往往存在着密切的联系。目前材料
的微观组织结构与宏观性能之间的关系，也还仅限于定性。因为影响因素很多，内部的结构还只限于对性能的说明，解释。
人们一直都想通过物理测试的研究，来提示材料的组织结构和宏观性能之间的一些定量关系，并找出一些规律。近几年来，发展的比较快，虽然有些还不那么尽如人意，但前景还是很好的。
以前人们对材料的研究，很多是盲目的。如球墨铸铁的生产。所以，人们很想，很希望建立起微观组织结构和宏观性质上的这种定量的联系。但是实验和理论上都有很多困难，不过人们还是在不断地追求。
现在由于实验设备和技术的飞速发展人们已经能够用透射电镜和真空扫描遂道电子显微镜，直接看到原子的排列，但只是二维的平面排列。
最近正在研究用X射线激光，建立三维的X射线显微镜，进行三维的晶格全息照像。这样就能掌握了，原子的三维排列的细节。可以测原子的分布，缺陷，电子状态等。掌握每个原子周围的环境。如健角，健长等数据。
在理论上，最近发展的介观层次理论，把宏观，微观更现实地联系起来。介观：位错，位错胞等。微观：原子结构。宏观：射线，探伤，宏观照像。
另外计算机技术的发展：可以对原子层次的理论进行计算，结果与实验的结果很相近。
这样人们就可以把这些原子，电子层次的信息通过一系列的理论模型，计算出固体材料的宏观性质。如力学性质，热力学性质，电磁性质，光学性质等。这样建立起一个严格的定量的材料科学理论。我们在研究新材料时，就可以根据材料的使用要求，设计出它的成分，原子排列，电子状态，直到介观组织结构，最后，用适当的工艺手段把它生产出来。
不过现在还不行，要用常规的测试方法检验常规的材料性能。
1.2.2测试技术实际包括两个方面
一方面是性能测试，另一方面是是结构测试
1、性能测试包括：力学性能；化学性能；物理性能；加工性能等等。
2、结构测试包括：广义的结构概念包括材料的成分，组织，结构，状态等。
材料的性能，特别是宏观性能，最终都是由材料内在的结构决定的。内在的总是要真实的反应在外在的表面。
从宏观的金相晶粒尺度上，微观原子尺度上。原子的晶格类型介观的亚晶界，位错，纳米尺度上都会影响材料的性能。
研究金属结构对性能的影响，就可以对改善金属材料的性能提供线索和依据。对新材料的设计，提供性能的预测和考虑的思路。
1.2.3各个层次的组织结构测试方法
就一般材料的结构来说：可分为宏观，介观，微观三个层次。
介观结构以前不作为一个独立的层次，但现在逐步被人们所重视起来了。主要是纳米材料的研究，它是微观，宏观的连接点也是组织结构和性能关系的关健
点。
对于机械工程材料来说，晶粒尺度的参量测试应该更重要一些。
对于功能材料来说，微观层次的原子层次，分子层次，或电子层次的参量测试可能就更重要一些。
1、宏观测试的有：
宏观﹙照像﹚检验分析
表面热蚀和冷蚀
射线，探伤，超声探伤。
2、介观测试的有：
光学金相显微镜组织分析
扫描电镜，形镜
X射线形貌术
3、微观测试的有：
透射电镜
X射线衍射
电子谱，中子衍射，射线谱，电子衍射等。
它们的目的及特点，各不相同，检验方法也有各自的优缺点。
宏观组织检验，主要指的是用肉眼或借助30倍以下的放大镜，对金属的组织结构或缺陷进行检查
包括：断口检验，酸蚀，硫印，磷印等。
宏观断口分析：主要是观察断口形貌，来确定断口的起源，以及裂纹的扩展方向。酸蚀：有热酸蚀和冷酸蚀，主要是用来观察和评定钢中的一些宏观缺陷。如：裂缝，缩孔，夹渣，偏析，疏松，缩孔等。
这些检验方法及评定标准，国家标准都有规定，可以查找。
冷酸蚀对焊缝，熔合区，热影响区，未淬透组织等也能显示出很好的效果。
硫印：主要是对钢中夹杂物，硫化物的分布进行评定。
射线探伤：包括超声波探伤和射线探伤。无损检测，焊缝中夹杂物，气孔，未焊透等。
介观层面的分析：有光学金相分析，还有扫描电镜，透射电镜，也用于观察金属的组织形貌。
透射电镜的分辨率很高可达到0.2—1nm。扫描电镜的分辨率在7—20nm 之间，
光学金相显微镜的分辨率在200—500nm之间，人的肉眼的分辨率只有105nm
即0.1mm。
1m=103mm=10μm=109 nm=1010?
透射电镜具有高的分辨率，可以看到位错的形貌，甚至可以看到原子像。但它的试样制作起来比较麻烦，有复型，一次复型，二次复型等。或要把试样减薄。扫描电镜分辨率，不如透射电镜，但也很高在100A左右。景深大，能清晰地看到显示出粗糙样品的表面形貌，而且放大倍数可以连续变化。从几十倍到几十万倍，组织立体感很强。可以观察断口表面，试样的制备也很简单。
微观层面分析：测金属的晶体结构
最早采用X射线衍射，利用X射线与晶体交互作用，产生的衍射花样来确定某些相的结构，测点阵常数，晶格类型。试样制备比较困难，有的采用单晶体，有的采用5—10μm的粉末。从金属中把某相萃取出来。推导，计算也很复杂。
X射线衍射仪，可以根据衍射线的峰位，线形和衍射强度进行物相鉴定分析。
电子显微镜出现以后，也可以用电镜的电子衍射来进行物相分析了。例如用透射电镜的选区电子衍射。能使微观组织形貌和晶体结构结应起来分析。如晶体的缺陷，晶体位相等。扫描电镜如果配上电子通道附件，也能用来分析晶体试样的晶体管取向。
对微区成分的测定，采用电子探针X射线分析仪简称电子探针。它具有分析区域小，准确度和灵敏度高，不破坏试样，分析速度快等特点。
电子探针可以做点分析，线分析和面分析也可以做相分析状态分析等。
试样制备不复杂试样尺寸最大可达200mm高40mm.对微区低含量的元素也能进行分析，最低含量10-3%区域在几个立方微米。
1分钟可对全元素进行定性分析，2—3分钟可对10个土元素进行定量分析轻元素分析的准确性如：H，N，C。以前电子探针与透射电镜配套，但现多与扫描电镜配套。
材料的组织结构分析包括三个方面的任务。
微观组织的形貌牲征：也就是构成材料各组成相的形状，大小和分布。
结构：是这些组成相的晶体结构晶格类型及与理想结构偏离的所谓缺陷，位错，界面构造等。
成分：不是化学成分分析的平均成分而是各相的成分。所谓的元素的量，或界面元素的分布叫微区成分分析
结构测试技术的一些新的发展动态
介观组织的观察和规律性的研究。主要是对金属中位错的存在及运动的规律进行的研究有所突破。以前，人们关于位错讨论了几十年50年代人们成功观察到了位错，得出了位错的存在，并用位错解释一些力学的现象，如：滑移，攀移，朔性变形等。
最近有人用光学显微镜加上快速摄像机，计算机，及动态拉伸仪。在1mm2表面上，测1500个点的移动方向和距离。得出位错在外力作用下形成位借胞，位借胞的转动就萌生裂纹，裂纹扩展就造成了宏观断裂。这个过程可以用严格的定量关系来描述它变化的数学模型。公式。提出了阻碍这种位错长大的因素就能提高材料的强度和硬度等。
在线监测或遥控监测。
有些大型设备，造价昂贵，使用在危险环境或狭小空间，所以，要使用遥控技术。
利用三维层析探测，可以找到最危险的的部位避免重大事故的发生，可以对剩余寿命作出正确的评估，延长其使用期限，避免过早停机。更换材料所造成的重大损失。
利用中子技术，测结构成分，用微拉曼谱技术测原子振动频率，频率与原子力成正比，可以测应力—应变的变化及应力传递的规律。
不过象电镜，探针，等设备都很昂贵检验费用也很高，技术也比较复杂，所以选择时应慎重。
光学金相显微镜分析，对工程材料来说也很重要它可以用于控制产品的质量。
包括：原材料检验，中间产品抽查，最终产品检测，在线监测等。
这些虽然是一个统计性质的但可将产品质量控制在某一个范围内。
可见，光学金相分析的方法，在材料的组织分析中具有很大的活力。使用比
较简单，直观。所以在质量检查，失效分析，科研工作中都占有重要的位置。
光学金相分析最早在19世纪中期，英国发现了珠光休组织，1895年他用直射照明器使显微镜提高到650倍，清晰地看到了珠光体的层片状结构，并推断软的层片是纯铁，硬的是碳化物，这样“金相学”这个词，就诞生了。
最初“金相学”只表示利用光学显微镜研究金属中相的形貌。但后来，随着各种相关学科和技术的发展“金相学”的覆盖面也逐渐扩大成了综合的研究金属及合金成分，组织，性能关系的科学。
研究手段也推广到包括：肉眼，放大镜，光学显微镜，电子显微镜，X射线衍射，到现在的扫描遂道电子显微镜。
研究范围也包括成分，结构，形貌等。
1.3光学金相包括三方面内容：
1、金相技术：包括金相试样的制备，光学显微镜及其附件的使用，金相组织的识别，定量测量及记录。
如：摄像，录像，数字化图像处理，暗室技术等实验技术。
2、金相检验：是指对试样的金相组织作出定性鉴别和定量测量等过程。如：确定各组成相的尺寸，形状，分布特征，晶粒度评级夹杂物的类型，数量及表面处理层的组织等。
3、金相分析：是指对在材料的研究中，出现的某些现象，质量控制，进行广泛的金相检验后把所得的资料，数据，运用金相原理加以综合分析，来得出科学的结论。
金相分析 概述
第一讲金相分析技术之概述 1.1金相分析技术 金相分析技术是指用光学金相显微镜，观察，记录，分析，金属材料的微观组织结构的技术。 铁碳合金根据含碳量的不同分为亚共析钢，共析钢，过共析钢，白口铸铁等。不同成分的钢，它们的金相组织各不相同。另外成分相同的钢，根据热处理状态不同，它的组织结构也各不相同。组织不同，材料的性能也不相同。所以，成分，热处理状态等，决定了材料的组织，材料的组织结构，又决定着材料的各种性能。可见，研究材料组织结构的重要作用。 金属材料的结构，可分为：原子结构、晶体结构、组织结构和宏观结构。 我们所研究的主要是金属材料。要对这些材料进行合理地，有效地使用，充分发挥它们的潜力，必须要了解和掌握它们的某种或某些性能。为了达到这个目的，必须对材料进行测试。实际上金相分析技术应该是材料测试的一种。往往和其它测试手段共同进行，综合分析。 1.2材料的测试技术 材料的测试，从它的根本意义来说，它是属于信息技术的具体的应用。因为它是通过采用一定的方法，将材料的某种性能有关的内涵信息，进行提取，分离，输出，转换，处理，显示，记录，分析等等。经过这样一些过程，从而得到，我们所要探求的，真实的性能特征。 然后，将这些处理后的信息反馈到生产现场或实验室，对生产或实验进行指导或进行控制。 例如：最简单的是金属的拉伸试验……….。 近年来，由于近代物理，化学，光学，声学，及微电子，材料科学，计算机，自动控制等学科的迅速发展，提供了很多敏感元件，转换元件，检测器件，显示和记录装置等器材和技术，这样不仅使以前的测试方法和仪器有了很大的改进和更新。同时也开发了一些新的设备解决了以前所不能解决的问题。 如：硬度计。便携式，现场金相分析仪，高温金相分析仪及可以看到原子的扫描遂道电子显微镜，原子力显微镜，快速金相显微镜，可以看到动态变化的显微镜等等。 现在的检测技术要求：是向着快速，简便，精确，自动化，多功能，低费用的方向发展。 例如：以前化学分析到现在的光谱分析 以前洗相照相到现在的电脑，打印机输出。 1.2.1关于材料测试的重要意义： 我们可以从实际应用中的一些例子看出 1、在设计新的设备，或新的构件时就必须选用合适的材料，这就必须提供材料 有关的性能数据，特别需要提供设备或构件实际服役的性能，来作为设计的依据。如航空母舰的钢板。飞机发动机的材料。 2、在合成和制备新材料或制定新工艺时，要对材料的性能进行比较，筛选，和 确定最佳方案。如焊接工艺评定。 3、在工业生产中，对投产的原材料的质量，必须进行检查，用来了解它是不是 符合规格，用来保证产品的质量。如压力容器的生产。 4、在生产加工过程中要对各道工序前后的材料半成品，成品的性能进行监控，
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金相组织观察报告
实验二金相常识简介和铁碳合金平衡组织观察 一、目地要求 1 、了解试样制备过程、金相显微镜基本构造和原理等金相常识。 2 、研究和了解铁碳合金在平衡状态下的显微组织。 3 、分析成分对铁碳合金显微组织的影响，从而加深理解成分、组织和性能之间的相互关系。 二、实验内容：将制好的样品放在显微镜上观察，注意显微镜的正确使用，并分析样品制备的质量好坏，初步认识显微镜下的组织特征并分析成分对铁碳合金显微组织的影响。 三、实验设备：金相显微镜，抛光机易耗品：吹风器、样品、不同号数的砂纸、玻璃板，抛光粉悬浮液、4%的硝酸酒精溶液、酒精、棉花等 四、实验步骤： 1.金相样品的制备方法。 2、样品硝酸酒精溶液腐蚀（即浸蚀）。
实验结论： 1画组织示意图 （1）画出下列试样的组织示意图 1）亚共析纲 2）过共析钢 3）亚共晶白口铸铁 4）过共晶白口铸铁 （2）画图方法要求如下 1）应画岩石记录表中的30—50直径的圆内，注明：材料名称、含碳量、 腐蚀剂和放大倍数。并将组织组成物用细线引出标明。如下图： 2．回答以下问题 （1）分析所画组织的形成原因。
（2）分析碳钢（任选一种成分）或白口铸铁（任选一种成分）凝固过程。
教学及实验方法： 1 、教师讲述和演示阶段： 用 1 5 分钟时间讲解试样制备、显微镜结构、反射原理和黑白成像等金相常识，用 2 0 分钟时间联系铁碳平衡图讲解、分析本次实验的 7 种铁碳合金在平衡状态下的显微组织，用电视显微镜向全体学生展示所有显微组织，用 5 分钟时间讲解绘制显微 组织的有关技巧。 2 、学生动手实验阶段： 学生用 5 0 分钟时间对 7 种铁碳合金平衡组织进行观察和分析，进一步建立成分和组织之间相互关系的概念，绘出所观察到的显微组织图，用箭头标明各显微组织，并在相应图下标出成分，确立组织和成分之间的关系。
金相检测国家标准汇总
金相检测国家标准汇总公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
检验类别 1、金属平均晶粒度【001】金属平均晶粒度测定… GB 6394-2002 【010】铸造铝铜合金晶粒度测定…GB 10852-89 【019】珠光体平均晶粒度测定…GB 6394-2002 【062】金属的平均晶粒度评级…ASTM E112 【074】黑白相面积及晶粒度评级…BW 2003-01 【149】彩色试样图像平均晶粒度测定…GB 6394-2002 【304】钨、钼及其合金的烧结坯条、棒材晶粒度测试方法（面积法） 【305】钨、钼及其合金的烧结坯条、棒材晶粒度测试方法（切割线法） 【322】铜及铜合金_平均晶粒度测定方法…YS/T 347-2004 【328】彩色试样图像平均晶粒度测定方法２ 2、非金属夹杂物显微评定【002】非金属夹杂物显微评定…GB 10561-89 【252】钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法…GB/T 10561-2005/ISO 4967:1998 3、贵金属氧化亚铜金相检验【003】贵金属氧化亚铜金相检验…GB 3490-83 4、脱碳层深度测定【004】钢的脱碳层深度测定法…GB/T 224-2008 【130】脱、渗碳层深度测定…GB 224-87 5、铁素体晶粒延伸度测定【005】铁素体晶粒延伸度测定…GB 4335-84 6、工具钢大块碳化物评级【006】工具钢大块碳化物评级…GB 4462-84 7、不锈钢相面积含量测定【007】不锈钢相面积含量测定…GB 6401-86 ８、灰铸铁金相【008】铸铁共晶团数量测定…GB 7216-87 【056】贝氏体含量测定…GB 7216-87 【058】石墨分布形状…GB 7216-87 【059】石墨长度…GB 7216-87 【065】珠光体片间距…GB 7216_87 【066】珠光体数量…GB 7216_87 【067】灰铸铁过冷石墨含量…SS 2002-01 【185】碳化物分布形状…GB 7216-87 【186】碳化物数量…GB 7216-87 【187】磷共晶类型…GB 7216-87 【188】磷共晶分布形状…GB 7216-87 【189】磷共晶数量…GB 7216-87 【190】基本组织特征…GB 7216-87 【235】石墨长度（自动分析）…GB 7216-87 【251】灰铸铁多图多模块评级：石墨分布＆石墨长度＆基体组织＆共晶团【255】灰铸铁金相＿基本组织特征（灰度法） 【256】石墨分布＆石墨长度＆基体组织＆共晶团（灰度法）…GB 7216-87 【316】灰铁金相等级图_石墨类型…SS 2007-6 【317】灰铁金相等级图_石墨尺寸…SS 2007-7 【318】灰铁金相等级图_铁素体的大约百分含量…SS 2007-8 【319】灰铁金相等级图_珠光体的大概间隔…SS 2007-9
金相检验标准汇总表
金相检验标准 GB/T 10561-89 钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 GB/T 10561-2005 钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 GB/T 1979-2001 结构钢低倍组织缺陷评级图 GB/T 6394-2002 金属平均晶粒度测定方法 GB/T 6394-2002 系列图I（无孪晶晶粒++浅腐蚀100×） GB/T 6394-2002 系列图Ⅱ（有孪晶晶粒++浅腐蚀+100×） GB/T 6394-2002 系列图Ⅲ（有孪晶晶粒+深腐蚀75×） GB/T 6394-2002 系列图Ⅳ（钢中奥氏体晶粒++渗碳法100×） GB 224-1987 钢的脱碳层深度测定法 GB 226-1991 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法 GB 2828-1987 逐批检查记数抽样程序及抽样表 GB 4236-1984 钢的硫印检验方法 GB 16840.4-1997 电气火灾原因技术鉴定方法第4部分：金相法 GB/T 9450-2005 钢件渗碳淬火硬化层深度的测定和校核 GB/T 13298-1991 金属显微组织检验方法 GB/T 18876.1-2002 应用自动图像分析测定钢和其他金属中金相组织、夹杂物含量和级别的标准试验方法第1部分 GB/T 4340.1-1999 金属维氏硬度第一部分：试验方法 GB/T 14999.4-94 高温合金显微组织试验方法 GB/T 230.1-2004 金属洛氏硬度试验第1 部分: 试验方法( A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T 标尺) GB/T 231.1-2002 金属布氏硬度试验第1 部分: 试验方法 GB/T 3488-1983 硬质合金显微组织的金相测定 GB/T 3489-1983 硬质合金孔隙度和非化合碳的金相测定 GB/T 4194-1984 钨丝蠕变试验,高温处理及金相检查方法 GB/T 5617-1985 钢的感应淬火或火焰淬火后有效硬化层深度的测定 GB/T 6401-1986 铁素体奥氏体型双相不锈钢中α-相面积含量金相测定法 GB/T 7216-1987 灰铸铁金相 GB/T 8493-1987 一般工程用铸造碳钢金相 GB/T 8755-1988 钛及钛合金术语金相图谱 GB/T 9441-1988 球墨铸铁金相检验 GB/T 9450-1988 钢件渗碳淬火有效硬化层深度的测定和校核 GB/T 9451-1988 钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定 GB/T 11809-1998 压水堆核燃料棒焊缝金相检验 GB/T 13305-1991 奥氏体不锈钢中α--相面积含量金相测定法 GB/T 13320-1991 钢质模锻件金相组织评级图及评定方法 GB/T 13925-1992 铸造高锰钠金相 GB/T 17455-1998 无损检测表面检查的金相复制件技术 GB 1814-1979 钢材断口检验方法 GB 2971-1982 碳素钢和低合金钢断口检验方法 GB/T 7998-2005 铝合金晶间腐蚀测定方法 GB/T 1298-2008 碳素工具钢 GB/T 1299-2000 合金工具钢
金相检验作业指导书
1目的 为使金相检测的操作有所依循,保证实验的准确性和稳定性。 2范围 凡本公司需做金相检验的检测作业,均适用。 3作业内容 检验标准 检验项目和标准根据客户要求定。 操作程序 3.2.1金相试样的制备 取样－粗磨－细磨－抛光 3.2.1.1取样 取样要具有代表性，截取过程中应防止组织发生变化。 3.2.1.2粗磨 粗磨一般在专用的砂轮和砂布上进行，目的是将取样所形成的粗糙表面、不规则外形的试样修整成形，为以后的磨制和抛光作好准备。在砂轮上磨制后，为使试样的检验面进一步磨平，在0号或00号砂布上再进行磨制，磨至试样磨面看不到砂轮磨痕为止。粗磨后，将试样和双手清洗干净，以防粗沙粒带入砂纸。 3.2.1.3 细磨 细磨一般在金相砂纸上对粗磨好的试样进一步磨制，为抛光作好准备。细磨一般要由粗到细依次经过800＃1000＃1200＃金相砂纸。每更换一道砂纸转动90○角，以观察上道砂纸划痕是否全部磨掉。细磨后，将试样和双手冲洗干净。 3.2.1.4抛光 抛光的目的是除去试样磨面上磨痕，使其呈光亮无痕的镜面。抛光在涂有金刚石研磨膏的专用抛光机上进行，并在抛光机上沿半径方向往复移动或转动，以防产生抛光道痕或拖尾。抛光好的试样冲洗干净，并迅速用吹风机吹干。 3.2.2金相组织的浸蚀 3.2.2.1溶液的配制 2—5%硝酸酒精溶液：2—5mL硝酸 95-98mL无水乙醇 3.2.2.2金相组织的显示 一般过程：冲洗抛光试样－酒精擦洗－吹干－浸蚀－冲洗－酒精擦洗－吹干。方
法有揩擦法和浸入法两种。 a)揩擦法 揩擦法是用药棉球沾上浸蚀剂揩擦抛光面，直至抛光镜面变成灰暗色，冲洗吹干。 b)浸入法 浸入法是将试样浸入浸蚀剂中，再轻微移动试样，促使气泡逸出，镜面变成灰暗色，取出冲洗吹干 3.2.3金相试样的观察判定 3.2.3.1铸铁的金相检验 a)灰铸铁(执行标准 GB/T7216-87) 用未浸蚀的试样检验石墨形状和石墨长度。如在同一试样中有不同形状石墨，应观察估计每种形状石墨的百分数，并在报告中依次说明。检验石墨长度，应选择有代表性的视场取其中最长的三条以上石墨的平均值测定，被测视场不少于三个。用2－5％硝酸酒精溶液浸蚀3－5秒后观察基体组织，珠光体含量、碳化物数量、磷共晶数量，以大多数视场对照图片。 b)球墨铸铁(执行标准 GB9441-88) 试样浸蚀前，观察球墨铸铁的球化级别和石墨大小。检验球化级别至少观察5 个视场，取其中3个较差的视场与级别图对照评定。检验石墨大小，以大多数视场对照级别图。抛光好的试样用2－5％硝酸酒精溶液浸蚀3－5秒，观察基体组织。检验珠光体、铁素体分散分布的含量时，以大多数视场对照级别图。检验渗碳体含量时，以含量最多的视场对照评级。 3.2.3.2铸钢的金相检验 铸钢的金相检验项目根据客户要求定。 3.2.4金相显微镜 3.2. 4.1金相显微镜的操作规程 a)检查电源和显微镜主机是否连接，确认显微镜灯泡电压已经打至最小，方可打开主机电源。 b)将日光校正滤色片推入光路。 c)将试样放在载物台垫片上，打开灯泡电压调节旋钮至三分之一左右，先使用小倍数的物镜找到物体后再使用大倍数的物镜观察，转换物镜时推动物镜转盘，不可直接推物镜。
金相分析介绍
有色合金彩色金相技术的研究与应用 朱锦艳王凤花 (太原重型机械集团公司，太原030024) 摘要：本文应用化学沉积着色法对铜、铝合金及双金属焊接接头的显微组织进行了上千次的着色试验。结果表明：彩色金相能够清晰地显示一般金相方法看不到的组织细节和特殊的相，其色彩鲜艳、分辩率高，给人们提供了很有意义的信息。同时还系统地介绍了化学沉积试剂的应用方法和试验操作技巧。 关键词：金相技术；着色；衬度；组织鉴别 O 引言 光学金相技术对揭示合金内部组织的奥秘起了十分重要的作用。随着科学技术的高速发展，普遍的金相方法限于其反着能力，已满足不了人类对金属材料微观世界的进一步探讨。由于电子金相技术的蓬勃兴起，使材料的研究进入一个新领域．作为基础的光学金相技术依然是解决生产实际问题所不可缺少的重要手段。人们为了提高光学金相的测试水平，必须从提高组织中各相间衬度入手，由此发展了一种崭新的显示方法——彩色金相。基于人眼对彩色差异的特殊敏感，利用彩色衬度来区分合金组织更为准确可靠，彩色金相已成为光学金相发展的方向。本文应用彩色金相的原理和方法对铝、铜合金等有色金属的显微组织进行了大量的试验和探讨工作，积累了较丰富的实践操作经验和技术，并研制出一册《有色合金彩色金相图谱》。 1 彩色金相原理及方法 彩色金相主要是通过物理或化学的方法，使试样表面形成一层干涉膜，利用光的薄膜干涉效应，使合金的显微组织产生鲜明的彩色衬度，以此来提高光学金相的鉴别能力。彩色金相显示合金组织的方法主要从两方面着手：一是改变样品表面状况的彩色侵蚀着色法、化学沉积着色法、热染法和真空蒸镀法等；二是不改变样品表面状况的纯光学方法，有偏光干涉法和分色法等，这些方法各有特点和局限性。本试验基于有色合金的特点及实验条件，主要选用化学沉积干涉膜着色法。 化学沉积着色的机理是，根据电化学原理，金属试样浸入到化学沉积试剂中时，必然会发生一系列的电化学过程，试样表面上的各区域按它们各自的稳定电位与试样综合稳定电位之差值，分为不同的阴极区域和阳极区域。如果选用了合适的试剂，则该试剂有能力，使不同区域上沉积不同厚度的干涉膜。不同的合金相其化学常数不同或膜的厚度不同，利用多重反射与薄膜干涉效应，使各相之间或位向与成份不同的晶体之间产生不同的干涉色，从而产生彩色图象，以达到辩认组织的目的。
焊缝的宏观和微观金相检验方法
附件A 焊缝的宏观和微观金相检验方法 A1范围 本附件是为宏观和微观检测的试样制备、试验程序及其目的，规定的推荐方法。 A2 术语和定义 A2.1 宏观检验 用肉眼或低倍放大镜(放大倍数一般小于50)检查试样，试样表面可处理或不处理。 A2.2 微观检验 用显微镜检查试样，一般放大倍数为50～500，试样表面可处理或不处理。 A2.3检验操作人员 进行宏观、微观检验的操作人员。 A3 缩略语 本方法采用的缩略语如下： (1)A，宏观检验； (2)I，微观检验； (3)E，腐蚀处理； (4)U，不腐蚀处理。 A4 原理 宏观和微观检验用来显示焊缝的宏观和微观特性，通常检验焊缝的横截面。 A5 试验目的 宏观和微观检验目的是单纯地评定组织(包括晶粒组织、形态和取向，沉淀和夹渣)、与各种裂纹和空穴关系。检测截面还要能记录截面平面的取样形状。 A6 试样的截取
试样的截取方向一般垂直于焊缝轴线(横截面)，试样包括焊缝熔敷金属和焊缝两侧的热影响区。但也可以从其它方向截取试样。 在试验前应确定时间的位置、方向和数量，以及参照应用标准。 A7 试验程序 A7.1一般原则 应给出下列信息： (1)母材和焊接材料； (2)试验对象； (3)腐蚀剂的组成/名称； (4)表面抛光(见A7.2.1)； (5)腐蚀方法(见A7.2.2)； (6)腐蚀时间； (7)安全措施(见A7.3)； (8)其他附加要求。 A7.2试样制备 用于检验试样的制备包括通过切割、镶嵌、研磨、抛光、适当腐蚀。这些加工过程不应对检验表面产生有害的影响。 A7.2.1 表面抛光 表面抛光的要求取决于下述因素： (1)检验类型； (2)材料种类； (3)记录(例如照片)。 A7.2.2 腐蚀 A7.2.2.1 腐蚀方法 在腐蚀前，先确定腐蚀方法。在常用的方法有以下几种： (1)把试样侵入腐蚀剂中腐蚀； (2)擦拭试样表面腐蚀； (3)电解腐蚀。
金相实验报告(成分组织观察分析)
金相综合实验报告 实验名称: 碳钢成分-工艺-组织-性能综合分析实验专业: 材料科学与工程 班级: 材料11（1） 指导老师：席生岐高圆 小组组长: 仇程希 小组成员：齐慧媛李敏朱婧王艳姿闫士琪陈长龙黄忠鹤郭晓波丁江蒋经国庞小通林乐 二〇一四年四月三日
一、实验目的 1.了解碳钢热处理工艺操作； 2.学会使用洛氏硬度计测量材料的硬度性能值； 3.利用数码显微镜获取金相组织图像，掌握热处理后钢的金相组织分析方法； 4.探讨淬火温度、淬火冷却速度、回火温度对45和T12钢的组织和性能（硬度）的影响； 5.巩固课堂教学所学相关专业知识，体会材料的成分—工艺—组织—性能之间关系。 二、实验内容 1.进行45和T12钢试样退火、正火、淬火、回火热处理，工艺规范参考相关资料； 2.用洛氏硬度计测定试样热处理试样前后的硬度； 3.制备所给表中样品的金相试样，观察并获取其显微组织图像； 4.对照金相图谱，分析探讨本次实验可能得到的典型组织：片状珠光体、片状马氏体、板条状马氏体、回火马氏体、回火托氏体、回火索氏体等的金相特征。三、实验原理 热处理是一种很重要的金属加工工艺方法。热处理的主要目的是改变钢的性能，热处理工艺的特点是将钢加热到一定温度，经一定时间保温，然后以某种速度冷却下来，从而达到改变钢的性能的目的。研究非平衡热处理组织，主要是根据过冷奥氏体等温转变曲线来确定。 热处理之所以能使钢的性能发生显著变化，主要是由于钢的内部组织结构发生了的一系列的变化。采用不同的热处理工艺，将会使钢得到不同的组织结构，从而获得所需要的性能。 钢的热处理基本工艺方法可分为退火、正火、淬火和回火等。 (一)碳钢热处理工艺 1.加热温度 亚共析钢加热温度一般为Ac3+30-50℃，过共析钢加热温度一般为Ac 1＋30-50℃（淬火）或Acm+50-100℃（正火）。 淬火后回火温度有三种，即：低温回火（150-250℃）、中温回火（350-500℃）、
金相分析软件介绍
金相分析软件介绍 检验类别模块名称功能说明 1、金属平均晶粒度【001】金属平均晶粒度测定… GB 6394-2002 自动评级【010】铸造铝铜合金晶粒度测定…GB 10852-89 【019】珠光体平均晶粒度测定…GB 6394-2002 【062】金属的平均晶粒度评级…ASTM E112 【074】黑白相面积及晶粒度评级…BW 2003-01 【149】彩色试样图像平均晶粒度测定…GB 6394-2002 辅助评级【304】钨、钼及其合金的烧结坯条、棒材晶粒度测试方法（面积法）自动评级【305】钨、钼及其合金的烧结坯条、棒材晶粒度测试方法（切割线法）自动评级【322】铜及铜合金_平均晶粒度测定方法…YS/T 347-2004 自动评级【328】彩色试样图像平均晶粒度测定方法２ 2、非金属夹杂物显微评定【002】非金属夹杂物显微评定…GB 10561-89 自动评级【252】钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法…GB/T 10561-2005/ISO 4967:1998 3、贵金属氧化亚铜金相检验【003】贵金属氧化亚铜金相检验…GB 3490-83 自动评级 4、脱碳层深度测定【004】脱碳层深度测定…GB 224-87 辅助评级 5、铁素体晶粒延伸度测定【005】铁素体晶粒延伸度测定…GB 4335-84 自动评级 6、工具钢大块碳化物评级【006】工具钢大块碳化物评级…GB 4462-84 自动评级 7、不锈钢相面积含量测定【007】不锈钢相面积含量测定…GB 6401-86 自动评级 ８、灰铸铁金相【008】铸铁共晶团数量测定…GB 7216-87 自动评级【056】贝氏体含量测定…GB 7216-87 【058】石墨分布形状…GB 7216-87 比较评级 【059】石墨长度…GB 7216-87 辅助评级【065】珠光体片间距…GB 7216_87 【066】珠光体数量…GB 7216_87 自动评级【067】灰铸铁过冷石墨含量…SS 2002-01 【185】碳化物分布形状…GB 7216-87 比较评级 【186】碳化物数量…GB 7216-87 自动评级 【187】磷共晶类型…GB 7216-87 比较评级【188】磷共晶分布形状…GB 7216-87 【189】磷共晶数量…GB 7216-87 自动评级
金相检测国家标准总结
金相检测国家标准总结
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检验类别 1、金属平均晶粒度【001】金属平均晶粒度测定…GB 6394-2002 【010】铸造铝铜合金晶粒度测定…GB 10852-89 【019】珠光体平均晶粒度测定…GB 6394-2002 【062】金属的平均晶粒度评级…ASTM E112 【074】黑白相面积及晶粒度评级…BW 2003-01 【149】彩色试样图像平均晶粒度测定…GB 6394-2002 【304】钨、钼及其合金的烧结坯条、棒材晶粒度测试方法（面积法） 【305】钨、钼及其合金的烧结坯条、棒材晶粒度测试方法（切割线法） 【322】铜及铜合金_平均晶粒度测定方法…YS/T 347-2004 【328】彩色试样图像平均晶粒度测定方法２ 2、非金属夹杂物显微评定【002】非金属夹杂物显微评定…GB 10561-89 【252】钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法…GB/T 10561-2005/ISO 4967:1998 3、贵金属氧化亚铜金相检验【003】贵金属氧化亚铜金相检验…GB 3490-83 4、脱碳层深度测定【004】钢的脱碳层深度测定法…GB/T 224-2008 【130】脱、渗碳层深度测定…GB 224-87 5、铁素体晶粒延伸度测定【005】铁素体晶粒延伸度测定…GB 4335-84 6、工具钢大块碳化物评级【006】工具钢大块碳化物评级…GB 4462-84 7、不锈钢相面积含量测定【007】不锈钢相面积含量测定…GB 6401-86 ８、灰铸铁金相【008】铸铁共晶团数量测定…GB 7216-87 【056】贝氏体含量测定…GB 7216-87 【058】石墨分布形状…GB 7216-87 【059】石墨长度…GB 7216-87 【065】珠光体片间距…GB 7216_87 【066】珠光体数量…GB 7216_87 【067】灰铸铁过冷石墨含量…SS 2002-01 【185】碳化物分布形状…GB 7216-87 【186】碳化物数量…GB 7216-87 【187】磷共晶类型…GB 7216-87 【188】磷共晶分布形状…GB 7216-87 【189】磷共晶数量…GB 7216-87 【190】基本组织特征…GB 7216-87 【235】石墨长度（自动分析）…GB 7216-87 【251】灰铸铁多图多模块评级：石墨分布＆石墨长度＆基体组织＆共晶团 【255】灰铸铁金相＿基本组织特征（灰度法） 【256】石墨分布＆石墨长度＆基体组织＆共晶团（灰度法）…GB 7216-87 【316】灰铁金相等级图_石墨类型…SS 2007-6 【317】灰铁金相等级图_石墨尺寸…SS 2007-7 【318】灰铁金相等级图_铁素体的大约百分含量…SS 2007-8 【319】灰铁金相等级图_珠光体的大概间隔…SS 2007-9 【320】灰铁金相等级图_碳化物及磷化物共晶体大致含量…SS 2007-10 9、定量金相测定方法【009】定量金相测定方法…GB/T 15749-95 10、钢的显微组织评定方法
铜及铜合金的金相组织分析.
铜及铜合金的金相组织分析一）结晶过程的分析 结晶是以树枝状的方式生长，树枝状的结晶容易造成夹渣外，通常形成显微疏松。 取决于模壁的冷却速度外，还取决于合金成分、熔化与浇注温度等。 （二）宏观分析中常见缺陷 在浇注过程中往往产生缩孔、疏松、气孔、偏析等缺陷。 浇注温度和浇注方式的影响，铸锭、紫铜中容易出现气孔和皮下气孔。 由于合金元素的熔点、比重不一，熔炼工艺不当造成铸锭的成分偏析。 铸造时热应力可产生裂纹。 浇注工艺不当（浇注温度过低），浇注时金属液的中断会造成冷隔。 （三）微观分析 与铜相互作用的性质，杂质可分三类： 1. 溶解在固态铜中的元素（铝、铁、镍、锡、锌、银、金、呻、锑）。 2. 与铜形成脆性化合物的元素（硫、氧、磷等）。 3. 实际上不溶于固态铜中与铜形成易熔共晶的元素（铅、铋等）。 铋与铜形成共晶呈网状分布于铜的基体上，淡灰色。 铅含量很少时和铋一样呈网状分布于晶界，其颜色为黑色； 铅含量大时在铜的晶粒间界上呈单独的黑点。 暗场观察：铅点呈黑色，孔洞为亮点。 硫与氧的观察：均与铜形成化合物（Cu2S、Cu2O），又以共晶形式（Cu2S+ Cu、 Cu2O+ Cu）分布在铜的晶界上。 氯化高铁盐酸水溶液浸蚀：Cu2O变暗，Cu2S不浸蚀。 偏振光观察：Cu2O呈暗红色。 QJ 2337-92 铍青铜的金相试验方法 金相分析晶粒度检测金属显微组织分析，晶粒度分析，GB/T 6394-02 金属平均晶粒度测定方法 ASTM E 112-96（2004） 金属平均晶粒度测定方法
YS/T 347-2004 铜及铜合金平均晶粒度测定方法 GB/T13298-91 金属显微组织检验方法 GB/T 13299-91 钢的显微组织评定方法 GB/T 10561-2005 钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 ASTM E45-05 钢中非金属夹杂物含量测定方法 GB/T 224-87 钢的脱碳层深度测定方法 ASTM E407-07 金属及其合金的显微腐蚀标准方法 GB/T 226-91 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验方法 GB/T 1979-2001 结构钢低倍组织缺陷评级图 GB/T 5168-85 两相钛合金高低倍组织 GB/T 9441-1988 球墨铸铁金相检验 ASTM A 247-06 铸件中石墨微结构评定试验方法 GB/T 7216-87 灰铸铁金相 EN ISO 945:1994 石墨显微结构 GB/T 13320-07 钢质模锻件金相组织评级图及评定方法 CB 1196-88 船舶螺旋桨用铜合金相含量金相测定方法 JB/T 7946.1-1999 铸造铝合金金相 铸造铝硅合金变质 JB/T 7946.2-1999 铸造铝合金金相 铸造铝硅合金过烧 JB/T 7946.3-1999 铸造铝合金金相铸造铝 氧是铜中最常见的杂质，可产生氢脆。所以含氧量应严格规定。 1、金属平均晶粒度【001】金属平均晶粒度测定… GB 6394-2002 自动评级【010】铸造铝铜合金晶粒度测定…GB 10852-89
金相检验标准
金相检验标准 1、GB_T_10561_2005钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检法 2、 GB_T_1979_2001结构钢低倍组织缺陷评级图 3、GB_T_6394_2002金属平均晶粒度测定方法 4、GB_T_6394_2002_I系列图 I（无孪晶晶粒++浅腐蚀100×） 5、GB_T_6394_2002_Ⅱ系列图Ⅱ（有孪晶晶粒++浅腐蚀+100） 6、GB_T_6394_2002_Ⅲ系列图Ⅲ（有孪晶晶粒+深腐蚀75×） 7、GB_T_6394_2002_Ⅲ系列图Ⅲ（有孪晶晶粒+深腐蚀75×） 8、GB_226_1991钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验 9、GB_T_9450_2005钢件渗碳淬火硬化层深度的测定和校核 10、GB_T_13298_1991金属显微组织检验方法 11、GB_T_14999.4_94高温合金显微组织试验方 12、GB_T_3488_1983硬质合金显微组织的金相测定 13、GBT-7998-2005铝合金晶间腐蚀测定方法 14、GBT-1298-2008碳素工具钢 15、GBT-1299-2000合金工具钢 16、GBT-3246_2-2000变形铝及铝合金制品低倍组织检验方法 17、GBT-4296-2004变形镁合金显微组织检验方 18、GBT-5617-2005钢的感应淬火或火焰淬火后有效硬化层深度的测定 19、GBT-6463-2005金属和其它无机覆盖层厚度测量方法评述
20、GBT-8014.1-2005铝及铝合金阳极氧化氧化膜厚度的测量方法第1部分测量原 21、GBT-8014.2-2005及铝合金阳极氧化氧化膜厚度的测量方法第2部分质量损失法 22、GBT-8014.3-2005铝及铝合金阳极氧化氧化膜厚度的测量方法第3部分分光束显微镜法 23、GBT-11354-2005钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验 24、GBT-13320-2007钢质模锻件金相组织评级图及评定方法 25、GBT-13299-1991金相组织评级图及评定方法 26、GB-T_15749-2008_定量金相测定方法 27、JB_T_5074_2007低、中碳钢球化体评级 28、JB_T_3829_1999蠕墨铸铁金相 29、JB_T_9205_1999珠光体球墨铸铁零件感应淬火金相检验 30、JB_T_9204_1999钢件感应热处理金相检验 31、JBT-2798-1999铁基粉末冶金烧结制品金相标准 32、JB_T_5664_1991重载齿轮失效判据 33、JB_T_6141.1_1992重载齿轮渗碳层球化处理后金相检验 34、JBT-1460-2002高碳铬不锈钢滚动轴承零件热处理技术条件 35、JBT-6016-1992内燃机单体铸造活塞环金相检 36、JBT-6075-1992氮化钛涂层金相检验方法 37、JBT-6141.3-1992重载齿轮渗碳金相检验
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实验三碳钢的非平衡组织及常用金属材料 显微组织观察 实验目的概述实验内容实验方法实验报告思 考题 一、实验目的 1. 观察碳钢经不同热处理后的显微组织。 2. 熟悉碳钢几种典型热处理组织——M、T、S、M回火、T回火、S回火等组织的形态及特征。 3. 熟悉铸铁和几种常用合金钢、有色金属的显微组织。 4. 了解上述材料的组织特征、性能特点及其主要应用。 TOP 二、概述 1. 碳钢热处理后的显微组织 碳钢经退火、正火可得到平衡或接近平衡组织，经淬火得到的是不平衡组织。因此，研究热处理后的组织时，不仅要参考铁碳相图，而且更主要的是参考钢的等温转变曲线(C曲线)。 为了简便起见，用C曲线来分析共析钢过冷奥氏体在不同温度等温转变的组织及性能（见表3-1）。在缓慢冷时(相当于炉冷，见图2-3中的V1)应得到100%的珠光体；当冷却速度增大到V2。时(相当于空冷)，得到的是较细的珠光体，即索氏体或屈氏体；当冷却速度增大到V3时(相当于油冷)，得到的为屈氏体和马氏体；当冷却速度增大至V4、V5，(相当于水冷)，很大的过冷度使奥氏体骤冷到马氏体转变开始点(Ms)后，瞬时转变成马氏体。其中与C曲线鼻尖相切的冷却速度(V4)称为淬火的临界冷却速度。 转变类型组织名称形成温度范围／℃显微组织特征硬度(HRC) 珠光体型相 变珠光体 (P) >650 在400～500X金相显微镜下可以观察到 铁索体和渗碳体的片层状组织 ～20 (HBl80～200)索氏体 (S) 600～650 在800一]000X以上的显微镜下才能分 清片层状特征，在低倍下片层模糊不清 25～35 屈氏体 (T) 550～600 用光学显微镜观察时呈黑色团状组织， 只有在电子显徽镜(5000～15000X)下 才能看出片层状 35—40 贝氏体型相 变上贝氏体 (B上) 350～550 在金相显微镜下呈暗灰色的羽毛状特 征 40—48 下贝氏体 (BT) 230～350在金相显微镜下呈黑色针叶状特征48～58
实验三-偏光、暗场在金相分析中的应用
实验三偏光、暗场在金相分析中的应用(验证性) 一、实验目的及要求 1．了解偏振光和暗场的基本原理。 2．学会偏振光和暗场的操作方法和分析方法。 3．了解偏振光和暗场在钢中非金属夹杂物分析及多相合金的组织鉴别方面的应用。 二、实验原理 暗场和偏振光是金相分析方面应掌握的一种基本的分析手段，它们主要应用在一些组织、晶粒的鉴别，晶粒取向，形变织构的研究，特别是在非金属夹杂物的研究分析方面使用较广。 1、暗场 1）暗场与明场的区别 明场：入射光束通过物镜垂直照射到试样表面，反射光进入物镜成像。 暗场：入射光束绕过物镜，以极大的角度斜射到试样表面，散射光（漫射光）进入物镜成像。这样的光束是靠暗场折光反射镜和环形反射镜获得。 2）暗场的操作 使用暗场照明时的步骤： （a）孔径光栏、视场光栏都要开大； （b）将暗场遮光反射镜插入光路。入射光中插入暗场遮光反射镜后，使入射光变成环形光环。 （c）将暗场聚光镜套在物镜外面。入射光环不通过物镜，而经暗场聚光镜反射之后，以极大的倾斜角照射到试样表面，实现倾斜光照明。 （d）要将光路中明场用的平面半反射镜拉出来，它已不起作用。这样，使入射光不能
进入物镜，提高了成像质量。暗场环形反射镜已固定在光路里，将暗场遮光反射镜造成的环形光束反射到置于外面的“暗场聚光镜”表面上，然后以极大的倾斜角反射到试样表面上。 倾斜光照射到试样表面平坦部位反射光会以相同的角度反射回去，这部分反射光不能到达物镜，视场内是暗黑的。而使光线产生漫反射的凹凸处、透明夹杂物处等，因漫反射使部分光线可到达物镜，在视场内观察到是明亮的，因此形成在暗黑的基体上有部分明亮的映像。因此称这种照明方式为暗场照明。 3）暗场照明的特点及应用 （1）暗场照明提高了显微镜的实际分辨能力和衬度 暗场采用倾斜光照明，充分利用了物镜的孔径角，而且暗色基体衬度好，实际的分辨能力提高了。 例如取一含有珠光体的试样，在明场观察时，有许多珠光体领域由于细密使物镜分辨不清的片层。而转换成暗场照明，同一部位的片层状清晰可见，这说明暗场下，物镜的实际分辨能力提高了。 另外，钢中有许多超显微的粒子，明场时无法辨认，有的可见隐约小点。但若用暗场照明，由于消除了跌加在这些微粒散射光成像的亮背景，从而加强了这些粒子衍射象的衬度可看到在暗黑的基体上分布着很多小亮点，有的还呈现出各种色彩，使小质点清晰可辨。就像晚上可看到星星一样，我们虽不能分辨这些粒子的细节，却可察觉到这些微粒子的存在。 （2）鉴别钢中的夹杂物和固有色彩 明场观察时，金属基体反射光很强，夹杂物处的反射光或漫射光或汇合，其固有色彩被掩盖。暗场照明，透明、半透明夹杂物由于内反射的结果，在暗场下是明亮的，同时还可以观察到它的固有色彩。一般情况下，暗场下越明亮，其透明度越好。例Al2O3等氧化物。明场下为暗黑色。暗场为白亮色，说明其透明度很好，色彩也呈现出来了。不透明的夹杂物，
金相检测步骤 详细版
金相检测步骤详细版 第一步：试样选取，部位确定及截取方式 选择取样部位及检验面，此过程综合考虑样品的特点及加工工艺，且选取部位需具有代表性。金相试样的选取及尺寸： 取样部位的选取应根据待检材料的特点、加工工艺以及热处理过程而定。生产中的常规检验所用试样的的取样方向、部位和数量在产品标准或相应的技术条件中都有规定。通常试样的尺寸大小以便于握持、易于磨制为准，建议尺寸为直径15mm、高15～20mm的圆柱体或边长为15～25mm的立方体。 a、对于失效分析材料，应在失效部位和未失效部位分别取样，进行比对分析，便于研究其失效原因。 b、对于铸件，应从表面到心部，上部至下部观察其组织差异。 c、对于热处理后的工件，由于其金相组织均匀，可截取任意一截面进行观察，但如果试样表面进行处理（如表面化学处理、镀层等）取样时应垂直于表面，以便观察其组织和测量表面处理层厚度。 d、对于加工（如轧制、型材、锻件等）过的试样，若要分析工件表层有无脱碳、折迭等缺陷和检验晶粒度大小，应横向取样；若要研究夹杂物、组织变形程度等，应纵向取样。 中国船舶重工集团公司第七二五研究所（洛阳船舶材料研究所）试验测试与计量技术研究中心是中国船级社（CCS）授权的船舶材料验证试验机构，具备集高、精、尖仪器设备和先进的软件分析技术于一体的评价手段，可快速进行金相检测、性能检测，并能全方位的开展失效分析及安全寿命评估、材料及构件工程适应性评价等工作。 第二步：镶嵌。 如果试样的尺寸太小或者形状不规则，则需将其镶嵌或夹持。 第三步：试样粗磨。 粗磨的目的是平整试样，磨成合适的形状。一般的钢铁材料常在砂轮机上粗磨，而较软的材料可用锉刀磨平。 第四步：试样精磨。 精磨的目的是消除粗磨时留下的较深的划痕，为抛光做准备。对于一般的材料磨制方法分为手工磨制和机械磨制两种。 第五步：试样抛光。 抛光的目的是把磨光留下的细微磨痕去除，成为光亮无痕的镜面。一般分为机械抛光、化学抛光、电解抛光三种，而最常用的为机械抛光。
金相标准
ASTM ASTM B 487-85 Standard Test Method for Measurement of Metal and Oxide Coating Thickness by Microscopical Examination of a Cross Section ASTM A247-67(Reapproved 1998) Standard test method for evaluating the microstructure of graphite in iron castings ASTM A892-88(Reapproved 2001) Standard guide for defining and rating the microstructure of high carbon bearing steels ASTM B657-92(Reapproved 2000) Standard test method for metallographic determination of microstructure in cemented tungsten carbides ASTM B665-03Standard guide for metallographic sample preparation of cemented tungsten carbides ASTM E3-01Standard practice for preparation of metallographic specimens ASTM E7-03Standard terminology relating to metallography ASTM E8-04Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials ASTM E112-96Standard test methods for determining average grain size ASTM E930-99 Standard test methods for estimating the largest grain observed in a metallographic section (ala grain size) ASTM E1268-01 Standard practice for assessing the degree of banding or orientation of microstructures ASTM E1351-01 Standard practice for production and evaluation of field metallographic replicas ASTM E1558-99Standard guide for electrolytic polishing of metallographic specimens ASTM E2014-99Standard guide on metallographic laboratory safety GB GB/T 10561-89钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 GB/T 10561-2005钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法