金相分析試驗(yàn)培訓(xùn)課件

金相分析試驗(yàn)培訓(xùn)一、什么是金相分析？

金相分析是人們通過(guò)金相顯微鏡來(lái)研究金屬和合金顯微組織大小、形態(tài)、分布、數(shù)量和性質(zhì)的一種方法，它在金屬材料研究領(lǐng)域中占有很重要的地位。上海XX實(shí)業(yè)有限公司--------中心實(shí)驗(yàn)室利用金相顯微鏡在專(zhuān)門(mén)制備的試樣上放大100-1500倍來(lái)研究金屬及合金組織的方法稱(chēng)為金相顯微分析方法。

顯微組織包括如晶粒、包含物、夾雜物以及相變產(chǎn)物等特征組織。金相分析試驗(yàn)培訓(xùn)一、什么是金相分析？金相分析是人們通1二、金相顯微鏡的工作原理簡(jiǎn)介光學(xué)金相顯微鏡具有二級(jí)放大的功能：物體上的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)經(jīng)物鏡一次放大后再由目鏡作第二次放大。光學(xué)金相顯微鏡成象原理二、金相顯微鏡的工作原理簡(jiǎn)介光學(xué)金相顯微鏡2AB表示待放大的物體，它置于物鏡的一至二倍焦距之間（f

1為物鏡前焦距）。光學(xué)金相顯微鏡的放大原理示意圖經(jīng)物鏡放大后的一次像A/B/是一個(gè)倒立實(shí)像一次像A/B/都應(yīng)落在目鏡的一倍焦距（f

2）之內(nèi)，它再經(jīng)目鏡放大則成為一個(gè)正立的虛像A//B//。顯微鏡的總放大倍數(shù)是物鏡和目鏡放大倍數(shù)的乘積AB表示待放大的物體，它置于物鏡的一至二倍焦3金相顯微鏡的放大倍數(shù)金相顯微鏡的放大倍數(shù)41-目鏡2-鹵素?zé)綦妷嚎刂破?-反射光照明開(kāi)關(guān)控制器4-透射光照明器開(kāi)關(guān)控制器

5-右側(cè)粗/微調(diào)焦旋鈕6-反射光轉(zhuǎn)盤(pán)7-載物臺(tái)XY軸調(diào)節(jié)器8-起偏器濾片支架

9-反射光視場(chǎng)光闌10-反射光孔徑光闌11-濾片拉板12-顯微鏡載物臺(tái)

13-左側(cè)粗/微調(diào)焦旋鈕14-光路轉(zhuǎn)換控制器15-物鏡轉(zhuǎn)盤(pán)16-電源開(kāi)關(guān)蔡司顯微鏡（型號(hào)：AxioObserverA1m）1-目鏡2-鹵素?zé)綦妷嚎刂破?-反射光照明開(kāi)關(guān)控制器5去掉防塵罩，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)(16)，調(diào)節(jié)鹵素?zé)綦妷嚎刂破?2)至合適電壓。選擇與試樣大小匹配的載物臺(tái)墊片，旋動(dòng)“載物臺(tái)XY軸調(diào)節(jié)器(7)”，使載物臺(tái)機(jī)械中心與顯微鏡當(dāng)前物鏡中心基本一致，將試樣倒置于載物臺(tái)(12)上。調(diào)節(jié)物鏡轉(zhuǎn)盤(pán)(15)，選擇合適的物鏡（建議先選擇倍數(shù)較低的鏡頭），共包括X5、X10、X20、X50、X100、X150六個(gè)物鏡。調(diào)整粗/微調(diào)旋鈕(5)進(jìn)行調(diào)焦，直到觀(guān)察到的圖像清晰為止。旋動(dòng)“載物臺(tái)XY軸調(diào)節(jié)器(7)”，可觀(guān)察試樣的不同視場(chǎng)。打開(kāi)電腦，雙擊桌面上“ProgResCapturePro”圖標(biāo)，即可觀(guān)察到圖像。在左側(cè)“測(cè)量”菜單里，選擇相應(yīng)的圖像放大倍數(shù)及其他參數(shù)，可將圖像清晰度調(diào)節(jié)至最佳。點(diǎn)擊左上角“拍攝”圖標(biāo)進(jìn)行截圖，并保存。三、顯微鏡的操作注意事項(xiàng)顯微鏡關(guān)閉時(shí)，鹵素?zé)綦妷簯?yīng)調(diào)至最低。調(diào)焦時(shí)注意不要使物鏡碰到試樣，以免劃傷物鏡。不要用手直接觸摸光學(xué)部件的表面。轉(zhuǎn)換物鏡時(shí)，應(yīng)旋轉(zhuǎn)物鏡架，不要用手直接轉(zhuǎn)物鏡。在載物臺(tái)墊片圓孔中心的位置遠(yuǎn)離物鏡中心位置時(shí)不要切換物鏡，以免劃傷物鏡。亮度調(diào)整切忌忽大忽小，也不要過(guò)亮，影響燈泡的使用壽命，同時(shí)也傷害視力。所有（功能）切換，動(dòng)作要輕，要到位。非專(zhuān)業(yè)人員不要調(diào)整照明系統(tǒng)，以免影響成像質(zhì)量。使用完畢關(guān)機(jī)時(shí)，不要立即蓋防塵罩，待冷卻后再蓋，注意防火。不經(jīng)常使用的光學(xué)部件放置于干燥皿內(nèi)。非專(zhuān)業(yè)人員不要嘗試擦拭物鏡及其他光學(xué)部件以免損傷鏡頭。去掉防塵罩，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)(16)，調(diào)節(jié)鹵素?zé)綦妷嚎刂破?2)6四、金相試樣的制備選樣首先確定待分析零件（或部位）的一個(gè)面作為金相磨面，對(duì)于需觀(guān)察和分析的部位必須完全包括在試樣中。對(duì)于軋制板材和帶材，要區(qū)分縱向磨面和橫向磨面。垂直于鍛軋方向的橫截面可以檢驗(yàn)金屬材料從表面層到中心的組織，顯示組織狀態(tài)、晶粒度、表層缺陷深度、腐蝕層深度，氧化層深度、脫碳層深度、表面化學(xué)熱處理及鍍層厚度等。平行于鍛軋方向的縱截面可以檢驗(yàn)各類(lèi)夾雜物的變形程度，晶粒畸變程度、塑性變形后各種組織形貌、熱處理的全面情況等。取樣試樣尺寸以磨面小于20×20mm，高度15-20mm為宜，便于握緊進(jìn)行研磨。試樣可用手工鋸、砂輪切割機(jī)、顯微切片機(jī)、剪切、鋸、刨、車(chē)銑等截取。取樣時(shí)應(yīng)避免截取方法對(duì)組織的影響，如變形、過(guò)熱等。根據(jù)不同方法在切割后要去除這些影響，也可在切割時(shí)采取預(yù)防措施，如水冷等。四、金相試樣的制備選樣7鑲嵌當(dāng)試樣的尺寸太小或形狀不規(guī)則時(shí)，如細(xì)小的金屬絲、片、小塊狀或要進(jìn)行邊緣觀(guān)察時(shí)，可將其鑲嵌或夾持。見(jiàn)圖所示。（1）機(jī)械夾持通常用螺絲將樣品與鋼板固定，樣品之間可用金屬墊片隔開(kāi)，適應(yīng)于不能加熱的材料。（2）冷鑲嵌用樹(shù)脂加固化劑（如環(huán)氧樹(shù)脂和胺類(lèi)固化劑等）進(jìn)行，不需要設(shè)備，在模子里澆鑄鑲嵌。適應(yīng)于不能加熱及加壓的材料。（3）熱鑲嵌用熱凝樹(shù)脂（如膠木粉等），在鑲嵌機(jī)上進(jìn)行。適應(yīng)于在低溫及不大的壓力下組織不產(chǎn)生變化的材料。鑲嵌（1）機(jī)械夾持8磨制磨制前應(yīng)將磨面邊緣的棱角磨鈍，以減少試樣對(duì)磨盤(pán)和拋光盤(pán)的損壞；并通過(guò)砂輪粗磨或銑床加工使磨面盡量平整。磨制時(shí)，用手將磨面輕壓在砂紙上，并且打開(kāi)冷卻水（或均勻加水）；一方面冷卻磨面，另一方面可沖走磨下來(lái)的材料顆粒以及掉下來(lái)的磨料顆粒。沿一個(gè)方向磨制磨面，直到只看見(jiàn)這一方向的磨痕為止，然后用水清洗，更換下一號(hào)砂紙，并將試樣旋轉(zhuǎn)90°，使磨制方向與上一次的磨痕垂直，直到把上一號(hào)砂紙所產(chǎn)生的磨痕全部消除為止。磨制時(shí)依次使用由粗到細(xì)的各號(hào)金相砂紙，一般鋼鐵材料磨到800號(hào)砂紙即可，較軟的材料(如鋁合金等)需要更細(xì)的砂紙。注意事項(xiàng)壓力輕微和較短的壓磨時(shí)間會(huì)產(chǎn)生較好的效果；每次調(diào)換砂紙，用流水將磨面沖洗干凈；磨制過(guò)程中，可慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)試樣，使試樣磨面磨削均勻，避免斜磨；磨制時(shí)壓力不宜太大，以避免磨粒嵌入磨面影響組織分析和判斷；磨制結(jié)束后，用異丙醇或乙醇蘸脫脂棉球擦洗、沖洗，并用吹風(fēng)機(jī)吹干。磨制9拋光其目的是消除細(xì)磨時(shí)的微細(xì)磨痕，使磨面呈光亮無(wú)疵的鏡面，拋光質(zhì)量將直接影響到金相檢驗(yàn)的結(jié)果。磨制后在旋轉(zhuǎn)的拋光盤(pán)上拋光。拋光布采用絲絨或呢絨制品，并在其上噴撒金剛石研磨膏或研磨劑。拋光鋼鐵試樣時(shí)一般采用3.5μm金剛石研磨劑即可，而對(duì)較軟的鋁合金則采用3.5μm粗拋后再用0.5μm精拋。拋光時(shí)將拋光盤(pán)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)到合適的轉(zhuǎn)速(例如為200轉(zhuǎn)/分)。將磨面輕壓在拋光布上進(jìn)行拋光，直到磨制留下的所有磨痕消除為止。拋光時(shí)要不斷地慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)試樣，要經(jīng)常添加潤(rùn)滑劑，使得拋光布一直是保持濕潤(rùn)，并含有足夠的磨料。磨面被拋光至光亮無(wú)痕后，可用異丙醇或乙醇沖洗磨面，并用吹風(fēng)機(jī)吹干。保持拋光布的干凈無(wú)污物，可以有效避免磨面上的劃痕。拋光10腐蝕（浸蝕）經(jīng)過(guò)拋光的樣品，在顯微鏡下觀(guān)察時(shí)，除非金屬夾雜物、石墨、裂紋及磨痕等能看到外，只能看到光亮的磨面。要看到組織必須進(jìn)行腐蝕。腐蝕的方法有多種，如化學(xué)腐蝕、電解腐蝕、恒電位腐蝕等，最常用的是化學(xué)腐蝕法。下面分析化學(xué)腐蝕顯示組織的基本過(guò)程。（1）化學(xué)腐蝕法的原理化學(xué)腐蝕的主要原理是利用浸蝕劑對(duì)樣品表面引起的化學(xué)溶解作用或電化學(xué)作用（微電池作用）來(lái)顯示組織。（2）化學(xué)腐蝕劑是用于顯示材料組織而配制的特定的化學(xué)試劑，多數(shù)腐蝕劑是在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)中總結(jié)歸納出來(lái)的。一般腐蝕劑是由酸、堿、鹽以及酒精和水配制而成，鋼鐵材料最常用的化學(xué)腐蝕試劑是2—4%硝酸酒精溶液，各種材料的腐蝕劑可查閱有關(guān)手冊(cè)。腐蝕（浸蝕）11化學(xué)腐蝕方法一般有浸蝕法、滴蝕法和擦蝕法。見(jiàn)下圖所示。1）浸蝕法：將拋光好的樣品放入腐蝕劑中，不斷觀(guān)察表面顏色的變化，當(dāng)樣品表面略顯灰暗時(shí)，即可取出，表面用酒精沖洗，再用吹風(fēng)機(jī)充分吹干。2）滴蝕法：是一手拿樣品，表面向上，用滴管吸入腐蝕劑滴在樣品表面，觀(guān)察表面顏色的變化情況，當(dāng)表面顏色變灰時(shí)，再過(guò)2—3秒即可充分沖酒精，再快速用吹風(fēng)機(jī)充分吹干。3）擦蝕法：用沾有腐蝕劑的棉花輕輕地擦拭拋光面，同時(shí)觀(guān)察表面顏色的變化，當(dāng)樣品表面略顯灰暗時(shí)，即可取出，充分沖酒精，再快速用吹風(fēng)機(jī)充分吹干。經(jīng)過(guò)上述操作后，腐蝕完成，金相樣品的制備即告結(jié)束，這時(shí)候要將手和樣品的所有表面都完全干燥后，方可在顯微鏡下觀(guān)察和分析金相樣品的組織?；瘜W(xué)腐蝕方法12OVER！

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上海XX實(shí)業(yè)有限公司中心實(shí)驗(yàn)室2011年11月23日OVER！

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上海XX實(shí)業(yè)有限公司中心實(shí)驗(yàn)室2013演講完畢，謝謝觀(guān)看！演講完畢，謝謝觀(guān)看！14金相分析試驗(yàn)培訓(xùn)一、什么是金相分析？

金相分析是人們通過(guò)金相顯微鏡來(lái)研究金屬和合金顯微組織大小、形態(tài)、分布、數(shù)量和性質(zhì)的一種方法，它在金屬材料研究領(lǐng)域中占有很重要的地位。上海XX實(shí)業(yè)有限公司--------中心實(shí)驗(yàn)室利用金相顯微鏡在專(zhuān)門(mén)制備的試樣上放大100-1500倍來(lái)研究金屬及合金組織的方法稱(chēng)為金相顯微分析方法。

顯微組織包括如晶粒、包含物、夾雜物以及相變產(chǎn)物等特征組織。金相分析試驗(yàn)培訓(xùn)一、什么是金相分析？金相分析是人們通15二、金相顯微鏡的工作原理簡(jiǎn)介光學(xué)金相顯微鏡具有二級(jí)放大的功能：物體上的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)經(jīng)物鏡一次放大后再由目鏡作第二次放大。光學(xué)金相顯微鏡成象原理二、金相顯微鏡的工作原理簡(jiǎn)介光學(xué)金相顯微鏡16AB表示待放大的物體，它置于物鏡的一至二倍焦距之間（f

1為物鏡前焦距）。光學(xué)金相顯微鏡的放大原理示意圖經(jīng)物鏡放大后的一次像A/B/是一個(gè)倒立實(shí)像一次像A/B/都應(yīng)落在目鏡的一倍焦距（f

2）之內(nèi)，它再經(jīng)目鏡放大則成為一個(gè)正立的虛像A//B//。顯微鏡的總放大倍數(shù)是物鏡和目鏡放大倍數(shù)的乘積AB表示待放大的物體，它置于物鏡的一至二倍焦17金相顯微鏡的放大倍數(shù)金相顯微鏡的放大倍數(shù)181-目鏡2-鹵素?zé)綦妷嚎刂破?-反射光照明開(kāi)關(guān)控制器4-透射光照明器開(kāi)關(guān)控制器

5-右側(cè)粗/微調(diào)焦旋鈕6-反射光轉(zhuǎn)盤(pán)7-載物臺(tái)XY軸調(diào)節(jié)器8-起偏器濾片支架

9-反射光視場(chǎng)光闌10-反射光孔徑光闌11-濾片拉板12-顯微鏡載物臺(tái)

13-左側(cè)粗/微調(diào)焦旋鈕14-光路轉(zhuǎn)換控制器15-物鏡轉(zhuǎn)盤(pán)16-電源開(kāi)關(guān)蔡司顯微鏡（型號(hào)：AxioObserverA1m）1-目鏡2-鹵素?zé)綦妷嚎刂破?-反射光照明開(kāi)關(guān)控制器19去掉防塵罩，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)(16)，調(diào)節(jié)鹵素?zé)綦妷嚎刂破?2)至合適電壓。選擇與試樣大小匹配的載物臺(tái)墊片，旋動(dòng)“載物臺(tái)XY軸調(diào)節(jié)器(7)”，使載物臺(tái)機(jī)械中心與顯微鏡當(dāng)前物鏡中心基本一致，將試樣倒置于載物臺(tái)(12)上。調(diào)節(jié)物鏡轉(zhuǎn)盤(pán)(15)，選擇合適的物鏡（建議先選擇倍數(shù)較低的鏡頭），共包括X5、X10、X20、X50、X100、X150六個(gè)物鏡。調(diào)整粗/微調(diào)旋鈕(5)進(jìn)行調(diào)焦，直到觀(guān)察到的圖像清晰為止。旋動(dòng)“載物臺(tái)XY軸調(diào)節(jié)器(7)”，可觀(guān)察試樣的不同視場(chǎng)。打開(kāi)電腦，雙擊桌面上“ProgResCapturePro”圖標(biāo)，即可觀(guān)察到圖像。在左側(cè)“測(cè)量”菜單里，選擇相應(yīng)的圖像放大倍數(shù)及其他參數(shù)，可將圖像清晰度調(diào)節(jié)至最佳。點(diǎn)擊左上角“拍攝”圖標(biāo)進(jìn)行截圖，并保存。三、顯微鏡的操作注意事項(xiàng)顯微鏡關(guān)閉時(shí)，鹵素?zé)綦妷簯?yīng)調(diào)至最低。調(diào)焦時(shí)注意不要使物鏡碰到試樣，以免劃傷物鏡。不要用手直接觸摸光學(xué)部件的表面。轉(zhuǎn)換物鏡時(shí)，應(yīng)旋轉(zhuǎn)物鏡架，不要用手直接轉(zhuǎn)物鏡。在載物臺(tái)墊片圓孔中心的位置遠(yuǎn)離物鏡中心位置時(shí)不要切換物鏡，以免劃傷物鏡。亮度調(diào)整切忌忽大忽小，也不要過(guò)亮，影響燈泡的使用壽命，同時(shí)也傷害視力。所有（功能）切換，動(dòng)作要輕，要到位。非專(zhuān)業(yè)人員不要調(diào)整照明系統(tǒng)，以免影響成像質(zhì)量。使用完畢關(guān)機(jī)時(shí)，不要立即蓋防塵罩，待冷卻后再蓋，注意防火。不經(jīng)常使用的光學(xué)部件放置于干燥皿內(nèi)。非專(zhuān)業(yè)人員不要嘗試擦拭物鏡及其他光學(xué)部件以免損傷鏡頭。去掉防塵罩，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)(16)，調(diào)節(jié)鹵素?zé)綦妷嚎刂破?2)20四、金相試樣的制備選樣首先確定待分析零件（或部位）的一個(gè)面作為金相磨面，對(duì)于需觀(guān)察和分析的部位必須完全包括在試樣中。對(duì)于軋制板材和帶材，要區(qū)分縱向磨面和橫向磨面。垂直于鍛軋方向的橫截面可以檢驗(yàn)金屬材料從表面層到中心的組織，顯示組織狀態(tài)、晶粒度、表層缺陷深度、腐蝕層深度，氧化層深度、脫碳層深度、表面化學(xué)熱處理及鍍層厚度等。平行于鍛軋方向的縱截面可以檢驗(yàn)各類(lèi)夾雜物的變形程度，晶?；兂潭?、塑性變形后各種組織形貌、熱處理的全面情況等。取樣試樣尺寸以磨面小于20×20mm，高度15-20mm為宜，便于握緊進(jìn)行研磨。試樣可用手工鋸、砂輪切割機(jī)、顯微切片機(jī)、剪切、鋸、刨、車(chē)銑等截取。取樣時(shí)應(yīng)避免截取方法對(duì)組織的影響，如變形、過(guò)熱等。根據(jù)不同方法在切割后要去除這些影響，也可在切割時(shí)采取預(yù)防措施，如水冷等。四、金相試樣的制備選樣21鑲嵌當(dāng)試樣的尺寸太小或形狀不規(guī)則時(shí)，如細(xì)小的金屬絲、片、小塊狀或要進(jìn)行邊緣觀(guān)察時(shí)，可將其鑲嵌或夾持。見(jiàn)圖所示。（1）機(jī)械夾持通常用螺絲將樣品與鋼板固定，樣品之間可用金屬墊片隔開(kāi)，適應(yīng)于不能加熱的材料。（2）冷鑲嵌用樹(shù)脂加固化劑（如環(huán)氧樹(shù)脂和胺類(lèi)固化劑等）進(jìn)行，不需要設(shè)備，在模子里澆鑄鑲嵌。適應(yīng)于不能加熱及加壓的材料。（3）熱鑲嵌用熱凝樹(shù)脂（如膠木粉等），在鑲嵌機(jī)上進(jìn)行。適應(yīng)于在低溫及不大的壓力下組織不產(chǎn)生變化的材料。鑲嵌（1）機(jī)械夾持22磨制磨制前應(yīng)將磨面邊緣的棱角磨鈍，以減少試樣對(duì)磨盤(pán)和拋光盤(pán)的損壞；并通過(guò)砂輪粗磨或銑床加工使磨面盡量平整。磨制時(shí)，用手將磨面輕壓在砂紙上，并且打開(kāi)冷卻水（或均勻加水）；一方面冷卻磨面，另一方面可沖走磨下來(lái)的材料顆粒以及掉下來(lái)的磨料顆粒。沿一個(gè)方向磨制磨面，直到只看見(jiàn)這一方向的磨痕為止，然后用水清洗，更換下一號(hào)砂紙，并將試樣旋轉(zhuǎn)90°，使磨制方向與上一次的磨痕垂直，直到把上一號(hào)砂紙所產(chǎn)生的磨痕全部消除為止。磨制時(shí)依次使用由粗到細(xì)的各號(hào)金相砂紙，一般鋼鐵材料磨到800號(hào)砂紙即可，較軟的材料(如鋁合金等)需要更細(xì)的砂紙。注意事項(xiàng)壓力輕微和較短的壓磨時(shí)間會(huì)產(chǎn)生較好的效果；每次調(diào)換砂紙，用流水將磨面沖洗干凈；磨制過(guò)程中，可慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)試樣，使試樣磨面磨削均勻，避免斜磨；磨制時(shí)壓力不宜太大，以避免磨粒嵌入磨面影響組織分析和判斷；磨制結(jié)束后，用異丙醇或乙醇蘸脫脂棉球擦洗、沖洗，并用吹風(fēng)機(jī)吹干。磨制23拋光其目的是消除細(xì)磨時(shí)的微細(xì)磨痕，使磨面呈光亮無(wú)疵的鏡面，拋光質(zhì)量將直接影響到金相檢驗(yàn)的結(jié)果。磨制后在旋轉(zhuǎn)的拋光盤(pán)上拋光。拋光布采用絲絨或呢絨制品，并在其上噴撒金剛石研磨膏或研磨劑。拋光鋼鐵試樣時(shí)一般采用3.5μm金剛石研磨劑即可，而對(duì)較軟的鋁合金則采用3.5μm粗拋后再用0.5μm精拋。拋光時(shí)將拋光盤(pán)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)到合適的轉(zhuǎn)速(例如為200轉(zhuǎn)/分)。將磨面輕壓在拋光布上進(jìn)行拋光，直到磨制留下的所有磨痕消除為止。拋光時(shí)要不斷地慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)試樣，要經(jīng)常添加潤(rùn)滑劑，使得拋光布一直是保持濕潤(rùn)，并含有足夠的磨料。磨面被拋光至光亮無(wú)痕后，可用異丙醇或乙醇沖洗磨面，并用吹風(fēng)機(jī)吹干。保持拋光布的干凈無(wú)污物，可以有效避免磨面上的劃痕。拋光24腐蝕（浸蝕）經(jīng)過(guò)拋光的樣品，在顯微鏡下觀(guān)察時(shí)，除非金