实验二金相显微试样的制备 一、实验目的 1、了解金相显微试样的制备原理，熟悉金相显微试样的制备过程， 2、初步掌握金相显微试样的制备方法。 3、进一步熟悉金相显微镜的构造及使用方法。 二、实验原理 显微分析是研究金属内部组织的最重要的方法。在金相学一百多年的发展历史中，绝大 部分研究工作是借助于光学显微镜完成的。近年来，电子显微镜的重要性日益增加，但是光 学显微金相技术在科研和生产中仍占据重要的位置 用光学显微镜观察和研究金属等材料内部组织 般要分三个阶段来进行：)制备所 截取试样的表面：2)采用适当的腐蚀操作显示表面的组织：3)用显微镜观察和研究试样表 面的组织。这三个阶段是一个有机的整体，无论哪一个阶段操作不当，都会影响最终效果， 因此不应忽视任何一个阶段。 试样制盔工作句括许多技巧，需要有长期的实践经验木能较好地堂据：同时它也比较费 时和单调， 往往使人感到厌 ,金相显微镜的使用之所以比生物显微镜晚二百年，其原因就 是由于长期没有解决试样制备问题。 试样表面比较粗糙时，由于对入射光产生漫射，无法用显微镜观察其内部组织。因此， 我们要对试样表面进行加工，通常是用磨光和抛光的方法，以得到一个光亮的镜面。这个表 面还必须能完全代表取样前所具有的状态，也就是说，不能在制样过程中使表层发生任何组 织变化。获得具备这种条件的试样表面，才算是完成了制备阶段。仅具有光滑的平面的试样 在显微镜下只能看到白亮的 而看不到 组织细节 这是由于大多数金属组织中不同 相对于光具有相近的反射能力的缘故。为此必须用一定的试剂对试样表面进行腐蚀，使试样 表面有选择性地溶解掉某些部分（如品界），从而呈现微小的凹凸不平，这些凹凸不平都在光 学系统的景深范围内，这时用显微镜就可以看清楚试样组织的形貌、大小和分布，这就是组 织显示阶段。完成了以上两个阶段后，就可以进入显微分析的第三阶段，即显微组织的观察 和分析 本实验介绍试样的制备和组织的显示，包括取样、镶样、磨光、机械抛光（或电解 抛光、化学抛光)、蚀等儿个主要工序 (一）取样 选择合适的、有代表性的试样是进行金相显微分析极其重要的一步，包括选择取样部位、 检验面及确定截取方法、试样尺、计等， 的耀 取样部位及检验面的选择取决于被分析材料域零件的特点、加工工艺过程及热处理过 程，应选择有代表性的部位。生产中常规检验所用试样的取样部位、形状、尺寸都有明确的 规定（详见有关标准）。零件失效分析的试样，应该根据失效的原因，分别在材料失效部位和 完好部位取样，以便于对比分析。 (2)试禅的藏取方法 取样时，应该保证不使被观察的截面由于截取而产生组织变化，因此对不同的材料要采 用不同的截取方法：对于软材料，可以用锯、车、创等加工方法：对于硬材料，可以用砂轮 切片机切制或电火花切割等方法：对于硬而脆的材料，如白口铸铁，可以用锤击方法：在大 工件上取样，可用氧气切割等方法。在用砂轮切割或电火花切割时，应采取冷却措施，以减 少由于受热而引起的试样组织变化。试样上由于截取而引起的变形层或烧损层必须在后续工 14１４ 实验二 金相显微试样的制备 一、实验目的 1、了解金相显微试样的制备原理，熟悉金相显微试样的制备过程。 2、初步掌握金相显微试样的制备方法。 3、进一步熟悉金相显微镜的构造及使用方法。 二、实验原理 显微分析是研究金属内部组织的最重要的方法。在金相学一百多年的发展历史中，绝大 部分研究工作是借助于光学显微镜完成的。近年来，电子显微镜的重要性日益增加，但是光 学显微金相技术在科研和生产中仍占据重要的位置。 用光学显微镜观察和研究金属等材料内部组织，一般要分三个阶段来进行：1) 制备所 截取试样的表面；2) 采用适当的腐蚀操作显示表面的组织；3) 用显微镜观察和研究试样表 面的组织。这三个阶段是一个有机的整体，无论哪一个阶段操作不当，都会影响最终效果， 因此不应忽视任何一个阶段。 试样制备工作包括许多技巧，需要有长期的实践经验才能较好地掌握；同时它也比较费 时和单调，往往使人感到厌烦。金相显微镜的使用之所以比生物显微镜晚二百年，其原因就 是由于长期没有解决试样制备问题。 试样表面比较粗糙时，由于对入射光产生漫射，无法用显微镜观察其内部组织。因此， 我们要对试样表面进行加工，通常是用磨光和抛光的方法，以得到一个光亮的镜面。这个表 面还必须能完全代表取样前所具有的状态，也就是说，不能在制样过程中使表层发生任何组 织变化。获得具备这种条件的试样表面，才算是完成了制备阶段。仅具有光滑的平面的试样， 在显微镜下只能看到白亮的一片，而看不到其组织细节，这是由于大多数金属组织中不同的 相对于光具有相近的反射能力的缘故。为此必须用一定的试剂对试样表面进行腐蚀，使试样 表面有选择性地溶解掉某些部分(如晶界)，从而呈现微小的凹凸不平，这些凹凸不平都在光 学系统的景深范围内，这时用显微镜就可以看清楚试样组织的形貌、大小和分布，这就是组 织显示阶段。完成了以上两个阶段后，就可以进入显微分析的第三阶段，即显微组织的观察 和分析。本实验介绍试样的制备和组织的显示，包括取样、镶样、磨光、机械抛光(或电解 抛光、化学抛光)、腐蚀等几个主要工序。 (一) 取样 选择合适的、有代表性的试样是进行金相显微分析极其重要的一步，包括选择取样部位、 检验面及确定截取方法、试样尺寸等。 (1) 取样部位及检验面的选择 取样部位及检验面的选择取决于被分析材料或零件的特点、加工工艺过程及热处理过 程，应选择有代表性的部位。生产中常规检验所用试样的取样部位、形状、尺寸都有明确的 规定(详见有关标准)。零件失效分析的试样，应该根据失效的原因，分别在材料失效部位和 完好部位取样，以便于对比分析。 (2) 试样的截取方法 取样时，应该保证不使被观察的截面由于截取而产生组织变化，因此对不同的材料要采 用不同的截取方法：对于软材料，可以用锯、车、刨等加工方法；对于硬材料，可以用砂轮 切片机切割或电火花切割等方法；对于硬而脆的材料，如白口铸铁，可以用锤击方法；在大 工件上取样，可用氧气切割等方法。在用砂轮切割或电火花切割时，应采取冷却措施，以减 少由于受热而引起的试样组织变化。试样上由于截取而引起的变形层或烧损层必须在后续工