金相技術與材料組織顯示分析

金相技術與材料組織顯示分析2023/12/26金相技術與材料組織顯示分析

實驗一

金相樣品的制備與金相顯微鏡的使用及數(shù)碼照相技術

實驗一

金相樣品的制備與金相顯微鏡的使用及數(shù)碼照相技術

西安交通大學材料教學實驗中心西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析

學習數(shù)碼照相技術4

初步學會金相樣品制備的基本方法1

分析樣品制備缺陷及防止措施2

初步認識金相顯微鏡下的組織特征3一、實驗目的西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析

二、實驗概述

金相樣品的制備

金相顯微鏡的使用

數(shù)碼照相技術

西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析金相樣品制備的基本方法取樣、鑲嵌粗磨、細磨拋光、腐蝕觀察、分析西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析在要檢測的材料或零件上截取樣品，取樣部位和磨面根據(jù)分析要求而定，截取方法視材料硬度選擇，尺寸以適宜手握為宜。取樣

車、刨、砂輪切割

錘擊法等

線切割機西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析常用取樣方法

西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析

鑲嵌

夾持

熱鑲嵌

冷鑲嵌西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析粗磨檢驗面整平倒角粗砂紙磨制西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析細磨

在一套不同粒度的砂紙上磨制，由粗到細。更換砂紙時，磨痕方向與上道垂直，砂粒勿帶入下道。磨向要長、用力勻，樣品與砂紙緊密接觸。西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析拋光電解拋光化學拋光機械拋光復合拋光等

常用機械拋光西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析拋光材料拋光粉拋光液拋光布西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析拋光機使用方法與

注意事項開機前，檢查并放好拋光布，壓布圈、環(huán)形蓋。按拋光機開關面版上的指示方向，打開開關或按鈕，拋光盤轉動平穩(wěn)后進行拋光拋光時，頭要抬高，以防樣品飛出傷人。注意安全。西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析拋光方法選擇拋光粉配制拋光溶液，比例大約為10—15%。打開拋光機開關或按鈕，手握緊樣品放在盤半徑約一般處拋光。邊拋光邊加入少量的拋光液。注意若拋光液濃度不均勻，振動瓶子，數(shù)秒后加入。一般的材料用Cr203綠粉、帆布粗拋光即可。特殊樣品要用Fe2O3紅粉、絲絨細拋光。樣品表面拋好后，光亮如鏡，干凈干燥可腐蝕。否則重拋光或用水沖洗，用酒精沖洗，吹干腐蝕。西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析粗磨、細磨、拋光在預磨機、磨拋機上進行。

其它磨拋設備預磨機磨拋機西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析腐蝕化學腐蝕電解腐蝕恒電位腐蝕等最常用的是化學腐蝕法西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析化學腐蝕的原理純金屬或單相均勻的固溶體化學腐蝕方式

兩相組織化學腐蝕方式西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析浸蝕效果、鐵素體之晶界組織觀察腐蝕后平面腐蝕后傾斜浸蝕效果、鐵素體之晶界組織觀察

單相均勻固溶體浸蝕示意圖西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析浸蝕效果、層片狀珠光體組織

浸蝕效果、層片狀珠光體組織1—滲碳體2—鐵素體2

1兩相組織浸蝕示意圖西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析單相固溶體鐵素體組織兩相組織珠光體組織西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析

常用化學腐蝕方法

（a）浸蝕法（b）滴蝕法（c）摖蝕法（a）浸蝕法（b）滴蝕法（c）摖蝕法樣品

腐蝕劑滴管樣品沾腐蝕劑棉花西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析化學腐蝕操作選定的腐蝕劑并配制。選擇腐蝕方法，浸蝕法。腐蝕數(shù)秒，顏色適當。沖水，酒精沖洗。充分干燥。顯微鏡觀察分析。西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析腐蝕劑是由酸、堿、鹽以及酒精和水等配制而成，鋼鐵材料最常用的化學腐蝕試劑是3—5%硝酸酒精。首選配制簡單、安全的腐蝕劑。按腐蝕劑中規(guī)定的各成份比例配制。將溶質如酸等按次加入到溶劑中，放置一段時間后再進行腐蝕。放置時間一般為數(shù)分鐘，甚至幾十小時，有的隨用隨配等，注意具體的說明規(guī)定。注意配制過程中，一定要等到一種約品完全溶解后，才能放入另一種。一般應戴防護耐酸手套配制，若不慎將化學約品粘上，應用水充分沖洗。腐蝕劑的配制方法西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析

常用腐蝕劑序號腐蝕劑名稱成分ml（g）腐蝕條件適應范圍1硝酸酒精溶液硝酸1—5酒精100室溫腐蝕數(shù)秒碳鋼及低合金鋼，能清晰的顯示鐵素體晶界2苦味酸酒精溶液苦味酸4酒精100室溫腐蝕數(shù)秒碳鋼及低合金鋼，能清晰的顯示珠光體和碳化物3苦味酸鈉溶液苦味酸2—5苛性鈉20—25蒸餾水100加熱到60oC腐蝕5到30分鐘滲碳體呈暗黑色，鐵素體不著色4混合酸酒精溶液鹽酸10硝酸3酒精100腐蝕2—10分鐘高速鋼淬火及淬火回火后晶粒大小5王水溶液鹽酸3硝酸1腐蝕數(shù)秒各類高合金鋼及不銹鋼組織6氯化鐵、鹽酸水溶液三氯化鐵5鹽酸10水100腐蝕1—2分鐘黃銅及青銅的組織顯示7氫氟酸水溶液氫氟酸0.5水100腐蝕數(shù)秒鋁及鋁合金的組織顯示西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析序號步驟注意事項1取樣盡量避免和減少塑性變形、熱所引起的組織變化，截取可加水等冷卻。2鑲嵌熱鑲嵌在專用設備上進行，只適應于加熱對組織不影響的材料。3粗磨若有滲層等表面處理時，不要倒角，且要磨掉約1.5mm，如滲碳。4細磨用力要均勻，磨平檢驗面，觀察轉動樣品表面反光變化確定，更換砂紙時，勿將砂粒帶入下道工序。5粗拋光初次制樣時，適宜在拋光盤約半徑一半處拋光，感到阻力大時，就該加拋光液了。注意安全，以免樣品飛出傷人。6細拋光同上。7腐蝕動作要迅速，以防污染，腐蝕完畢，手與樣品充分干燥，方可在顯微鏡下觀察分析。否則顯微鏡鏡頭損壞。樣品制備過程注意事項西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析

樣品制備缺陷麻坑+劃痕

污染腐蝕過深拖尾變形層水跡缺陷西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析制樣缺陷組織純鐵退火污染純鐵退火水跡T12球化退火變形層40鋼退火腐蝕過深球墨鑄鐵麻坑+劃痕

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金相顯微鏡

各類金相顯微鏡

顯微鏡的構造

顯微鏡工作原理

顯微鏡的使用

西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析金相顯微鏡種類西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析XJP—3A型金相顯微鏡的構造1載物臺2物鏡3目鏡4視場光欄5孔徑光欄6底座7物鏡轉換器8縱動手輪9橫動手輪10粗調(diào)焦手輪11細調(diào)焦手輪12燈泡13變壓器西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析XJP—3A型金相顯微鏡光學系統(tǒng)工作原理目鏡組物鏡組輔助物鏡片（1）半透反光鏡聚光鏡組（2）濾色片聚光鏡組（1）燈泡雙目棱鏡組棱鏡消雜光欄輔助物鏡片（2）視場光欄孔徑光欄反光鏡西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析物鏡的種類消色差物鏡及平面消色差物鏡象差校正僅為黃、綠兩個波區(qū)，使用時宜以黃綠光作為照明光源，或在入射光路中插入黃綠色濾色片，以使象差大為減少，圖象更為清晰。而平面消色差物鏡還對象域彎曲進行了校正，使圖象平直，邊緣與中心能同時清晰成象。適用于金相顯微攝影。復消色差物鏡及平面復消色差物鏡復消色差物鏡色差的校正包括可見光的全部范圍，但部分放大率色差仍然存在。而平面復消色差物鏡還進一步作了象域彎曲的校正。半復消色差物鏡象差校正介于消色差和復消色差物鏡之間，其它光學性質與復消色差物鏡接近。：西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析國產(chǎn)物鏡Zeiss公司物鏡PC—平場Achromatic—消色差10X—放大倍數(shù)40X—放大倍數(shù)0.30—數(shù)值孔徑0.65—數(shù)值孔徑∞—機械鏡筒長度170—機械鏡筒長度0—無蓋波片Achromatic40X/0.65170PC10X/0.30∞/0

物鏡的性能標志西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析目鏡的種類負型目鏡(如福根目鏡)由兩片單一的平凸透鏡在中間夾一光欄組成，接近眼睛的透鏡稱目透鏡起放大作用，另一個稱場透鏡,使圖象亮度均勻，未對象差加以校正，只適用于與低中倍消色差物鏡配合使用。正型目鏡(如雷斯登目鏡)與上述不同的是光欄在場透鏡外面，它有良好的象域彎曲校正，球面象差也較小，但色差比較嚴重，同倍下比負型目鏡觀察視場小。補償型目鏡是一種特制目鏡，結構較復雜，用以補償校正殘余色差，宜與復消色差物鏡配合使用，以獲得清晰的圖象。攝影目鏡專用于金相攝影等。測微目鏡用于組織的測量，與不同放大倍數(shù)的物鏡配合使用時，測微器的格值不同。西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析

普通目鏡放大倍數(shù)5X

WF廣視域目鏡放大倍數(shù)10X視場大小18MM

WF10X—18MM

5X

目鏡的標志西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析（1）將顯微鏡的光源與6伏的變壓器接通，把變壓器與220伏電源接通，并打開開關。（2）根據(jù)放大倍數(shù)選擇適當?shù)奈镧R和目鏡，用物鏡轉換器將其轉到固定位置，需調(diào)整兩目鏡的中心距，以使與觀察者的瞳孔距相適應，同時轉動目鏡調(diào)節(jié)圈，是其示值與瞳孔距一致。（3）把樣品放在載物臺上，使觀察面向下。轉動粗調(diào)手輪，使載物臺下降，在看到物體的象時，再轉動微調(diào)焦手輪，直到圖象清晰。（4）縱向手輪和橫向手輪可是使載物臺在水平面上作一定范圍內(nèi)的十字定向移動。用于選擇視域。但移動范圍較小，要一邊觀察，一邊轉動。（5）轉動孔徑光欄至合適位置，得到亮而均勻的照明。（6）轉動視場光欄使圖象與目鏡視場大小相等，以獲得最佳質量的圖象。XJP—3A型金相顯微鏡操作規(guī)程西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析XJP—6A型、MG型顯微鏡介紹XJP—6A型顯微鏡光源、光欄等部分在顯微鏡后面，變壓器在顯微鏡體內(nèi)，插頭可直接插在220伏電源。MG型顯微鏡光源、光欄等部分裝在與顯微鏡主體垂直的部分，變壓器在顯微鏡體內(nèi)，插頭可直接插在220伏的電源上，但面板上的旋轉鈕的轉動一定要當心，千萬不要轉到紅線以右，以免壞儀器。西安交通大學材料教學實驗中心金相技術與材料組織顯示分析金相顯微鏡的操作注意事項顯微鏡觀察前，洗手干燥，操作必須仔細，嚴禁劇烈動作。顯微鏡的低壓燈泡，切勿直接插入220伏的電源上，應通過變壓器與電源接通。顯微鏡玻璃部分及樣品觀察面嚴禁手指直接接觸。轉動粗調(diào)手輪，動作一定要慢，若遇到阻礙時，立即停止操作，千萬不能用力強行轉動，否則儀器損壞。觀察的金相樣品必須完全干燥，否則損壞物鏡。緩慢轉動手輪選擇視域，邊觀察邊進行，勿超出范圍。西安交通大學材料教