金相显微镜的使用与金相样品的制备实验报告.pdf

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1、金相显微摄像一、实验目的：（一）了解普通金相显微镜的构造与使用方法。（二）了解金相试样的制备方法。（三）学习使用金相显微镜观察金相组织。二、实验设备及材料：实验设备：金相显微镜、砂轮机、抛光机、吹风机、玻璃板、培养皿、镊子。材料：金相试样、砂纸一套（800,1000,1200800,1000,1200）、抛光液（AI2O3AI2O3）、腐蚀剂（4%4%硝酸酒精溶液）、药棉、酒精三、实验内容及步骤：实验内容：（1 1）用机械抛光和化学侵蚀的方法制备金相样品（2 2）观察试样的显微组织，并绘制组织图。试验步骤：（1 1）金相样品的截取及镶嵌（2 2）金相样品磨光（3 3）金相样品的抛光（4 4）金

2、相样品的化学侵蚀（5 5）显微组织的观察与记录四、简述金相显微镜的放大原理：显微镜的成象放大部分主要由两组透镜组成。靠近观察物体的透镜叫物镜，而靠近眼睛的透镜叫目镜。通过物镜和目镜的两 次放大，就能将物体放大到较高的倍数五、简述金相显微镜的基本构造金相显微镜通常由光学系统，照明系统和机械系统三大部分组成，有的显微 镜还附有摄影装置（一）金相显微镜机械装置显微镜的机械装置要由镜座、镜臂、载物台、镜简、物镜转换器及调焦装置等。它是支持放大、照明部分的支架、具固定与调解光学镜头，固定和移动标本作用。二）金相显微镜放大部分放大部分包括接物镜和接目镜。（三）金相显微镜照明部分照明部分包括反光镜、滤光镜、

3、虹彩光圈和聚光镜等六、金相制样的基本过程包括几个方面？这几个方面各是哪些？制备显微试样包括取样、磨光、抛光及浸蚀四个步骤1 1、取样取样时应根据被分析材料或零件的特点。选择有代表性的部分。试样最适合的尺寸是直径为12mm高为 10mm10mm 勺圆柱体或面积为 12*1212*12 伽 2 2,高 10mm10mm 勺长方 体。根据材料性质不同，可用手锯、用车床切削、用锤子击碎以及用砂轮切割等 方法截取试样。在取样过程中应注意防止试样受热组织发生变化。取得试样后，应将试样表面制成平面，同时边缘要倒成圆角（如分析化学热处理表面组织时则 不能倒角）。2 2、磨光试样抹平后，须用清水冲洗干净并擦干，

4、然后进行磨光，磨光可用手工或机 械两种方法。（1 1）手工磨光手工磨光是在不同号数的金相砂纸上进行。砂纸型号有 800,1000,1200800,1000,1200。800800 砂纸最粗，12001200 砂纸最细。磨光时所用砂纸从粗到细顺序 进行，磨削压力不宜过大，用力要均匀且在同一个方向进行磨光。在一张砂纸上磨好后，应将试样冲洗干净，然后将试样转9090换细一号的砂 纸再磨。这样，又粗到细依次磨削，磨好后将试样洗净，然后在抛光机上抛光。（2 2）机械磨光 一般是在预磨机上进行，即把砂纸用水玻璃粘在预磨盘上使用，试样易从粗砂纸到细砂纸依次分别进行磨光。3 3、抛光抛光的目的是除去试样表面的

5、细磨痕，最后得到一个光亮的镜面。抛光分为 机械抛光、电机抛光和化学抛光三种方法，其中以机械抛光应用最广。机械抛光是在抛光机上进行。抛光机是由电机和水平抛光盘（直径200200-250mm250mm 组成。抛光盘上铺有固紧的抛光织物，抛光钢试样时一般使用细呢绒，抛光铸铁时则使用如帆布、白色的确良等绒毛较短的抛光织物，以防止灰口铸铁 中的石墨脱落，抛光铝、镁、铜等有色金属可用细丝绒。在抛光过程中，应不断将抛光液洒在抛光盘上，抛光液是由抛光粉与水配成 细的悬浮液。抛光钢和铸铁使用的抛光粉为氧化铝和氧化铬，有色金属等软材料 可用细粒度的氧化镁。抛光时压力不宜过大，抛光时间取决于试样表面磨光的质量，一般

6、约为 515515 分钟。金相试样经抛光后，其磨面应光亮无痕，且石墨或夹杂物等不应抛掉或有拽 尾现象。这时试样先用清水冲洗，在用无水酒精清洗磨面，然后用吹风机吹干。4 4、显微试样的浸蚀金相试样经抛光后，在显微镜下观察只能看到光亮的表面和夹杂物、石墨、孔洞、裂纹等。要观察金属的组织，必须经过适当的腐蚀，使显微组织能正确的显示出来。浸蚀方法有化学浸蚀方法和电解法两种。化学浸蚀是将抛光好的试样磨面在化学浸蚀剂（常用酸、碱、盐的酒精或水 溶液）中浸润或拭擦一定时间。由于金属材料中各相的化学成分和结构不同，故 具有不同的电极电位，在浸蚀剂中就构成了许多微电池，电极电位的相位为阳极 而被溶解，电极电位高

7、的相位阴极而保持不变。故浸蚀后就形成凹凸不平的表面，在显微镜下，由于光线在各处的反射清款不同，就能观察到金属的组织特征。纯金属及单相合金浸蚀时由于晶界原子排列较乱，缺陷及杂质较多，具有较 多的能量，故晶界易被浸蚀而呈沟壑。在显微镜下观察时，使光线在晶界处被浸 射而不能进入物镜，因次显示出一条条黑色的晶界。应当指出，纯金属与单相合金中各个晶粒的成分虽然相同，但由于其原子排 列位相不同，也会使磨面上个晶粒的浸蚀程度不一致，在垂直光线照射下，个个 经历就呈现出明暗不一的颜色。化学浸蚀剂的种类很多，浸蚀剂的选用是根据试 剂材料的性质及浸蚀的目的来决定。对于碳钢及铸钢，最常用的浸蚀剂为酸酒精溶液或 4%

8、4%苦味酒精溶液。浸湿时，应将试样浸入一盛有浸蚀剂的容器内，并不断的轻微移动。待浸蚀 适度4%4%硝后取出试样，迅速用水冲洗，再用无水酒精冲洗，然后用吹风机吹干，其表 面须严格保持清洁。浸蚀时间取决于金属的性质、浸蚀剂的浓度以及显微镜下观察时的放大倍 数。总之，浸蚀时间以在显微镜下能清晰地揭示出组织的细节为准。若浸蚀不足,可再继续进行浸蚀，但一旦浸蚀过度。试样则需要重新抛光再进行浸蚀。四、实验结果处理和讨论：1 1、观察试样时如何对金相显微镜进行调节？2 2、金相磨样过程中应该注意的问题主要要几个方面？（1 1）磨光：采用手工磨光，是将砂纸平铺在玻璃板上（或平的瓷砖上）返回，再重复上述操作。如

9、果是耐水砂纸，按，左手伸开压住砂纸，右手握住试样使磨面朝下，且整个磨面必须和砂纸接触，然后轻轻向前推行进行磨削，提起使样280280、360360、600600、800800、10001000 的顺序,干砂纸为 1 1、2 2、3 3、4 4、5 5 号的顺序。每磨一道砂纸，试样的划痕均匀且方向一致，磨下一道砂纸时，试样、手、砂纸和玻璃必须用水冲洗干净，磨削方向与上一道砂纸所磨划痕方 向垂直。3 3、金相抛光过程中应该注意的问题主要要几个方面？3.3.抛光抛光由机械抛光、电解抛光、化学抛光等方法，使用最广的是机械抛光。机械抛光是在抛光机上进行。抛光机由电动机带动抛光盘，抛光盘上铺有不同的抛光布。粗抛时用帆布或粗呢，细抛时用绒布、细呢或丝绸等。抛光过程中要不断向抛光布上倒入适量的 水与 Cr2O3Cr2O3（或A12O3A12O3、MgOMgO 等悬浮液。试样的磨面应平正地压在旋转的抛光盘上，压力 不宜过大，并使试样从抛光盘边缘到中心不断地作径向往复移动。待试样表面磨痕全部被抛掉而呈现光亮镜面时，抛光即可停止，并将试样用水或酒精洗干净后转入浸蚀。