樣品制備及金相顯微鏡構(gòu)造實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

1、 樣品制備及金相顯微鏡構(gòu)造樣品制備及金相顯微鏡構(gòu)造 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) 金屬的顯微分析法 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私饨鹣囡@微鏡的構(gòu)造、原理及使用規(guī)則；了解金相顯微鏡的構(gòu)造、原理及使用規(guī)則；掌握金相顯微試樣制備的基本操作方法。掌握金相顯微試樣制備的基本操作方法。實(shí)驗(yàn)概述：金相分析是研究工程材料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的主要方法金相分析是研究工程材料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的主要方法金相顯微分析法：利用金相顯微鏡在專門制備的試金相顯微分析法：利用金相顯微鏡在專門制備的試樣上觀察材料的組織和缺陷的方法。樣上觀察材料的組織和缺陷的方法。 1.1.金相顯微鏡的構(gòu)造、原理及使用；金相顯微鏡的構(gòu)造、原理及使用； 2.2.金相顯微試樣的制備方法。

2、金相顯微試樣的制備方法。實(shí)驗(yàn)概述： 金相分析實(shí)驗(yàn)使用的主要儀器設(shè)備金相分析實(shí)驗(yàn)使用的主要儀器設(shè)備金相顯微鏡（金相顯微鏡（4XB型型 ） 金相顯微鏡（金相顯微鏡（4XC-TV型）型）實(shí)驗(yàn)概述： 金相分析實(shí)驗(yàn)使用的主要儀器設(shè)備金相分析實(shí)驗(yàn)使用的主要儀器設(shè)備 切割機(jī)切割機(jī) 鑲嵌機(jī)鑲嵌機(jī)實(shí)驗(yàn)概述： 金相分析實(shí)驗(yàn)使用的主要儀器設(shè)備金相分析實(shí)驗(yàn)使用的主要儀器設(shè)備拋光機(jī)（拋光機(jī)（PG-1型）型） 拋光機(jī)（拋光機(jī)（PG-2型）型）實(shí)驗(yàn)概述： 1.金相顯微鏡的原理、構(gòu)造及使用金相顯微鏡的原理、構(gòu)造及使用金相顯微鏡的構(gòu)造金相顯微鏡的構(gòu)造及功能及功能 光學(xué)系統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng) 照明系統(tǒng)照明系統(tǒng) 調(diào)焦裝置調(diào)焦裝置 載物臺(tái)（樣

3、品臺(tái)）載物臺(tái)（樣品臺(tái)） 孔徑光欄和視場(chǎng)光欄孔徑光欄和視場(chǎng)光欄 物鏡轉(zhuǎn)換器和物鏡物鏡轉(zhuǎn)換器和物鏡 目鏡筒及目鏡目鏡筒及目鏡 實(shí)驗(yàn)概述： 1.金相顯微鏡的原理、構(gòu)造及使用金相顯微鏡的原理、構(gòu)造及使用金相顯微鏡的構(gòu)造及金相顯微鏡的構(gòu)造及功能功能(1)-燈泡燈泡 (2)-聚光鏡組聚光鏡組(3)- 聚光鏡組聚光鏡組 (4)-半透反光鏡半透反光鏡 (5)-輔助透鏡輔助透鏡 (6)-物鏡組物鏡組(7)-反光鏡反光鏡 (8)-孔徑光欄孔徑光欄 (9)-視場(chǎng)光欄視場(chǎng)光欄 (10)- 輔助透鏡輔助透鏡(11)-棱鏡棱鏡 (12)-棱鏡棱鏡(13)-視場(chǎng)光欄視場(chǎng)光欄 (14)-目鏡目鏡（1）將顯微鏡的光源與6伏的變

4、壓器接通，把變壓器與220伏 電源接通。（2）根據(jù)放大倍數(shù)選擇適當(dāng)?shù)奈镧R和目鏡，用物鏡轉(zhuǎn)換器將 其轉(zhuǎn)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(yīng)，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)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(tái)上，使觀察面向下。轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)手輪， 使載物臺(tái)下降，在看到物體的象時(shí)，再轉(zhuǎn)動(dòng)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(tái)在水平面上作一定范 圍內(nèi)的十字定向移動(dòng)。用于選擇視域。但移動(dòng)范圍較 小，要一邊觀察，一邊轉(zhuǎn)動(dòng)。（5）轉(zhuǎn)動(dòng)孔徑光欄至合適位置，得到亮而均勻的照明。 （6）轉(zhuǎn)動(dòng)視場(chǎng)光欄使圖象與目鏡視場(chǎng)大小相等，以獲得最佳 質(zhì)量的圖象。 金相顯微鏡操作規(guī)

5、程金相顯微鏡操作規(guī)程金相顯微鏡的操作注意事項(xiàng)金相顯微鏡的操作注意事項(xiàng)o顯微鏡觀察前，洗手干燥，操作必須仔細(xì)，嚴(yán)禁劇烈顯微鏡觀察前，洗手干燥，操作必須仔細(xì)，嚴(yán)禁劇烈動(dòng)作。動(dòng)作。o顯微鏡的低壓燈泡，切勿直接插入顯微鏡的低壓燈泡，切勿直接插入220伏的電源上，伏的電源上，應(yīng)通過(guò)變壓器與電源接通。應(yīng)通過(guò)變壓器與電源接通。o顯微鏡玻璃部分及樣品觀察面嚴(yán)禁手指直接接觸。顯微鏡玻璃部分及樣品觀察面嚴(yán)禁手指直接接觸。o轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)手輪，動(dòng)作一定要慢，若遇到阻礙時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)手輪，動(dòng)作一定要慢，若遇到阻礙時(shí)， 立即立即停止操作，千萬(wàn)不能用力強(qiáng)行轉(zhuǎn)動(dòng)，否則儀器損壞。停止操作，千萬(wàn)不能用力強(qiáng)行轉(zhuǎn)動(dòng)，否則儀器損壞。o觀察的

6、金相樣品必須完全干燥，否則損壞物鏡。觀察的金相樣品必須完全干燥，否則損壞物鏡。o緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)手輪選擇視域，邊觀察邊進(jìn)行，勿超出范圍。緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)手輪選擇視域，邊觀察邊進(jìn)行，勿超出范圍。實(shí)驗(yàn)概述： 2.2.金相顯微試樣的制備方法金相顯微試樣的制備方法 為了能夠在金相顯微鏡下真實(shí)地、清楚地觀察到為了能夠在金相顯微鏡下真實(shí)地、清楚地觀察到金屬內(nèi)部的顯微組織，需要精心地制備金相顯微試樣。金屬內(nèi)部的顯微組織，需要精心地制備金相顯微試樣。金相試樣的制備過(guò)程主要步驟有：金相試樣的制備過(guò)程主要步驟有：磨制拋光浸蝕鑲嵌取樣實(shí)驗(yàn)概述： 2.2.金相顯微試樣的制備方法金相顯微試樣的制備方法 取樣取樣 車、刨、車、刨、 砂輪

7、切割砂輪切割 錘擊法等錘擊法等 線切割機(jī)線切割機(jī) 在要檢測(cè)的材料或零件上截取樣品，取樣部位和在要檢測(cè)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，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。尺寸以適宜手握為宜。常用取樣方法常用取樣方法實(shí)驗(yàn)概述：實(shí)驗(yàn)概述： 2.金相顯微試樣的制備方法金相顯微試樣的制備方法實(shí)驗(yàn)概述： 2.2.金相顯微試樣的制備方法金相顯微試樣的制備方法本實(shí)驗(yàn)金相試樣制備過(guò)程的步驟如下本實(shí)驗(yàn)金相試樣制備過(guò)程的步驟如下: :磨制拋光浸蝕觀察砂紙磨拋光劑拋光機(jī)浸蝕劑吹風(fēng)機(jī)酒精清洗水清洗水清洗吹干顯微鏡實(shí)驗(yàn)概述： 2.2.金相顯微試

8、樣的制備方法金相顯微試樣的制備方法取樣取樣下圖為常規(guī)取樣下圖為常規(guī)取樣左圖為試樣鑲嵌左圖為試樣鑲嵌 鑲嵌鑲嵌 夾持夾持 熱鑲嵌熱鑲嵌 冷鑲嵌冷鑲嵌 實(shí)驗(yàn)概述：實(shí)驗(yàn)概述： 2.金相顯微試樣的制備方法金相顯微試樣的制備方法實(shí)驗(yàn)概述： 2.2.金相顯微試樣的制備方法金相顯微試樣的制備方法磨制磨制方式：方式： 手工磨和機(jī)械磨手工磨和機(jī)械磨工序：工序： 粗磨和細(xì)磨粗磨和細(xì)磨右圖右圖-試樣磨面上磨痕試樣磨面上磨痕 變化情況示意圖變化情況示意圖 粗磨o檢驗(yàn)面整平o倒角o粗砂紙磨制實(shí)驗(yàn)概述：實(shí)驗(yàn)概述： 2.金相顯微試樣的制備方法金相顯微試樣的制備方法 細(xì)磨o在一套不同粒度的砂紙上磨制，由粗到細(xì)。在一套不同粒度

9、的砂紙上磨制，由粗到細(xì)。o更換砂紙時(shí)，磨痕方向與上道垂直，砂粒勿帶更換砂紙時(shí)，磨痕方向與上道垂直，砂粒勿帶入下道。入下道。o磨向要長(zhǎng)、用力勻，樣品與砂紙緊密接觸。磨向要長(zhǎng)、用力勻，樣品與砂紙緊密接觸。 實(shí)驗(yàn)概述：實(shí)驗(yàn)概述： 2.金相顯微試樣的制備方法金相顯微試樣的制備方法實(shí)驗(yàn)概述： 2.2.金相顯微試樣的制備方法金相顯微試樣的制備方法磨制方法磨制方法l砂紙砂紙平鋪在平鋪在玻璃板玻璃板上，一手按住砂紙，另一手握住試樣，使試樣上，一手按住砂紙，另一手握住試樣，使試樣磨面朝下并與砂紙接觸，在磨面朝下并與砂紙接觸，在輕微壓力輕微壓力作用下作用下向前推行向前推行磨制。磨制。l磨制以磨制以“單程單向單程單

10、向”方式重復(fù)進(jìn)行。方式重復(fù)進(jìn)行。l在調(diào)換下一號(hào)更細(xì)的砂紙時(shí)，應(yīng)將試樣上的磨屑和砂粒清除干凈，在調(diào)換下一號(hào)更細(xì)的砂紙時(shí)，應(yīng)將試樣上的磨屑和砂粒清除干凈，并使試樣的并使試樣的磨制方向調(diào)轉(zhuǎn)磨制方向調(diào)轉(zhuǎn)90。實(shí)驗(yàn)概述： 2.2.金相顯微試樣的制備方法金相顯微試樣的制備方法實(shí)驗(yàn)概述： 2.2.金相顯微試樣的制備方法金相顯微試樣的制備方法拋光拋光目的：目的： 去除細(xì)磨時(shí)遺留下的細(xì)微磨痕，去除細(xì)磨時(shí)遺留下的細(xì)微磨痕，以獲得光亮而無(wú)磨痕的鏡面以獲得光亮而無(wú)磨痕的鏡面。方法：方法： 機(jī)械拋光機(jī)械拋光 電解拋光電解拋光 化學(xué)拋光化學(xué)拋光本實(shí)驗(yàn)采用本實(shí)驗(yàn)采用機(jī)械拋光機(jī)械拋光方法。方法。拋光材料拋光材料o 拋光粉o

11、拋光液o 拋光布拋光機(jī)使用方法與拋光機(jī)使用方法與注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)o開機(jī)前，檢查并放好拋光布，壓布圈、開機(jī)前，檢查并放好拋光布，壓布圈、環(huán)形蓋。環(huán)形蓋。o按拋光機(jī)開關(guān)面版上的指示方向，打按拋光機(jī)開關(guān)面版上的指示方向，打開開關(guān)或按鈕，開開關(guān)或按鈕，o 拋光盤轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)后進(jìn)行拋光拋光盤轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)后進(jìn)行拋光o拋光時(shí)，頭要抬高，以防樣品飛出傷拋光時(shí)，頭要抬高，以防樣品飛出傷人。人。o注意安全。注意安全。拋光方法配制拋光溶液，比例大約為1015%。手握緊樣品放在盤半徑約一半處拋光。邊拋光邊加入少量的拋光液，加拋光液時(shí)拿起試樣。注意若拋光液濃度不均勻，振動(dòng)瓶子，數(shù)秒后加入。一般用Al203白色液，在帆布粗拋光.

12、實(shí)驗(yàn)概述： 2.2.金相顯微試樣的制備方法金相顯微試樣的制備方法操作：操作：1. 將試樣磨面均勻地、平整地壓在旋轉(zhuǎn)的拋光盤上，將試樣磨面均勻地、平整地壓在旋轉(zhuǎn)的拋光盤上，壓力不宜過(guò)大壓力不宜過(guò)大， 并沿盤的邊緣到中心不斷作徑向往復(fù)移動(dòng)。并沿盤的邊緣到中心不斷作徑向往復(fù)移動(dòng)。2.拋光拋光時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，磨面上磨痕全部消除而呈，磨面上磨痕全部消除而呈光亮的鏡面光亮的鏡面后，即后，即 可停止拋光?？赏Ｖ箳伖狻?.拋光后的試樣用拋光后的試樣用水沖洗水沖洗干凈，然后進(jìn)行浸蝕。干凈，然后進(jìn)行浸蝕。 腐蝕o化學(xué)腐蝕o電解腐蝕恒電位腐蝕等 化學(xué)腐蝕的原理化學(xué)腐蝕的原理 純金屬或單相均勻的固溶體純金屬

13、或單相均勻的固溶體 化學(xué)腐蝕方式化學(xué)腐蝕方式 兩相組織化學(xué)腐蝕方式兩相組織化學(xué)腐蝕方式o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o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21兩相組織浸蝕示意圖o單相固溶體鐵素體組織o兩相組織珠光體組織 常用化學(xué)腐蝕方法常用化學(xué)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 沾腐蝕劑棉花化學(xué)腐蝕操作化學(xué)腐蝕操作o選定的腐蝕劑并配制。選定的腐蝕劑并配制。o選擇腐蝕方法，浸蝕法。選擇腐蝕方法，浸

14、蝕法。 o腐蝕數(shù)秒，顏色適當(dāng)。腐蝕數(shù)秒，顏色適當(dāng)。o沖水，酒精沖洗。沖水，酒精沖洗。o充分干燥。充分干燥。o顯微鏡觀察分析。顯微鏡觀察分析。o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(xué)腐蝕試劑是35%硝酸酒精。o首選配制簡(jiǎn)單、安全的腐蝕劑。按腐蝕劑中規(guī)定的各成份比例配制。o將溶質(zhì)如酸等按次加入到溶劑中，放置一段時(shí)間后再進(jìn)行腐蝕。o放置時(shí)間一般為數(shù)分鐘，甚至幾十小時(shí)，有的隨用隨配等，注意具體的說(shuō)明規(guī)定。o注意配制過(guò)程中，一定要等到一種藥品完全溶解后，才能放入另一種。o一般應(yīng)戴防護(hù)耐酸手套配制，若不慎將化學(xué)約品粘上，應(yīng)用水充分沖洗。 腐蝕劑的配制方法 常用腐蝕劑序號(hào)序號(hào)腐蝕劑

15、名稱腐蝕劑名稱成分成分ml（g）腐蝕條件腐蝕條件適應(yīng)范圍適應(yīng)范圍1硝酸酒精溶液硝酸：15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25苛性鈉2025蒸餾水100加熱到60C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210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12分鐘黃銅及青銅的組織顯示7氫氟酸水溶液氫氟酸0.

16、5水：100腐蝕數(shù)秒鋁及鋁合金的組織顯示序號(hào)序號(hào)步驟步驟注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)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(shè)備上進(jìn)行，只適應(yīng)于加熱對(duì)組織不影響的材料。3粗磨若有滲層等表面處理時(shí)，不要倒角，且要磨掉約1.5mm，如滲碳。4細(xì)磨用力要均勻，磨平檢驗(yàn)面，觀察轉(zhuǎn)動(dòng)樣品表面反光變化確定，更換砂紙時(shí)，勿將砂粒帶入下道工序。5拋光初次制樣時(shí)，適宜在拋光盤約半徑一半處拋光，感到阻力大時(shí)，就該加拋光液了。注意安全，以免樣品飛出傷人。注意安全，以免樣品飛出傷人。6腐蝕動(dòng)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。

17、樣品制備過(guò)程注意事項(xiàng)樣品制備過(guò)程注意事項(xiàng) 樣品制備缺陷樣品制備缺陷 麻坑+劃痕 污染 腐蝕過(guò)深拖尾 變形層水跡 缺陷缺陷制樣缺陷組織o純鐵退火污染純鐵退火污染o純鐵退火純鐵退火 水跡水跡oT12 球化退火球化退火 變形層變形層o40鋼鋼 退火腐蝕過(guò)退火腐蝕過(guò)深深o球墨鑄鐵球墨鑄鐵 麻坑麻坑+劃痕劃痕 金屬的顯微分析法實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 實(shí)驗(yàn)前必須仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)講義的有關(guān)內(nèi)容；實(shí)驗(yàn)前必須仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)講義的有關(guān)內(nèi)容；聽取實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師講解金相顯微鏡的構(gòu)造、使聽取實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師講解金相顯微鏡的構(gòu)造、使用方法等內(nèi)容，用方法等內(nèi)容，熟悉金相顯微鏡熟悉金相顯微鏡的構(gòu)造及其操的構(gòu)造及其操作規(guī)程；作規(guī)程；在金相顯微鏡下

18、在金相顯微鏡下觀察所制備試樣的顯微組織觀察所制備試樣的顯微組織特特征，并用征，并用鉛筆描繪出畫鉛筆描繪出畫。四、顯微組織四、顯微組織o各種各種碳鋼和白口鑄鐵的顯微碳鋼和白口鑄鐵的顯微組織組織工業(yè)純鐵顯微組織工業(yè)純鐵顯微組織 亞共析鋼鋼的顯微組織亞共析鋼鋼的顯微組織四、顯微組織四、顯微組織o各種各種碳鋼和白口鑄鐵的顯微碳鋼和白口鑄鐵的顯微組織組織 共析鋼的顯微組織共析鋼的顯微組織 過(guò)共析鋼鋼的顯微組織過(guò)共析鋼鋼的顯微組織四、顯微組織四、顯微組織o放大倍數(shù)對(duì)組織形態(tài)的應(yīng)影響放大倍數(shù)對(duì)組織形態(tài)的應(yīng)影響中倍下的珠光體中倍下的珠光體 高倍下的珠光體高倍下的珠光體四、顯微組織四、顯微組織p不同化學(xué)浸蝕劑對(duì)組織的影響不同化學(xué)浸蝕劑對(duì)組織的影響 T12T12鋼的顯微組織鋼的顯微組織4%4%硝酸酒精溶液硝酸酒精溶液浸浸蝕的組織蝕的組織 堿性苦味酸鈉溶液堿性苦味酸鈉溶液浸浸蝕的組織蝕的組織四、顯微組織四、顯微組織o各種各種碳鋼和白口鑄鐵的顯微碳鋼和白口鑄鐵的顯微組織組織 亞共晶白口鑄鐵顯微組織亞共晶白口鑄鐵顯微組織 共晶白口鑄鐵顯微組織共晶白口鑄鐵顯微組織四、顯微組織四、顯微組織o各種各種碳鋼和白口鑄鐵的顯微碳鋼和白口鑄鐵的顯微組織組織過(guò)共晶白口鑄鐵顯微組織過(guò)共晶白口鑄鐵顯微組織四、顯微組織四、顯微組織o各種各種碳鋼和白口鑄鐵的顯微碳鋼和白口鑄鐵的顯微組織組織 工業(yè)純鐵工業(yè)純鐵四、顯微組