◇ 录 1、金相显微镜构造及使用(2学时) 3 2、金相试样的制备(2学时) .7 3、铁碳平衡组织观察(2学时) .10 4、显微硬度的测定与数码显微摄影(2学时).14 5、金属的塑性变形与再结品(3学时) .21 6、钢的奥氏体品粒度的测定(3学时) .24 7、淬火钢中马氏体形态观察(3学时) .28 8、合金的流动性及其测定(2学时) .30 9、典型铸锭组织分析(2学时) .33 10、典型焊接接头显微组织观察(2学时) .35 11、冲压模具的结构分析与拆装(2学时) .38 12、钢的淬透性测定(2学时) .41 13、钢的热处理及热处理后的显微组织与性能(4学时) .43 14、渗碳目的及渗碳后组织观察(2学时) *.49 15、一次摆锤冲击弯曲试验(2学时) 16、 断裂韧性K1C的测定(4学时) .55 17、硬度的测定(2学时) 044.59 18、低碳钢的静拉伸实验(2学时) .63 19、X射线晶体分析仪介绍及单相立方晶系物质粉末相计算(2学时)67 20、利用X射线衍射仪进行多相物质的相分析(2学时).69 21、透射电子显微镜的结构、样品制备及观察(2学时).72 22、扫描电子显微镜、电子探针仪结构与样品分析(2学时) .75 23、常用结构钢组织观察(2学时) 24、常用铸铁不同状态组织观察与分析(2学时). .81 25、齿轮钢和轴承钢金相组织观察(2学时). .83 26、工具钢、模具钢在不同热处理状态下的显微组织(2学时).86
1 目 录 1、 金相显微镜构造及使用（2 学时） .3 2、 金相试样的制备（2 学时） .7 3、 铁碳平衡组织观察（2 学时） .10 4、 显微硬度的测定与数码显微摄影（2 学时）.14 5、 金属的塑性变形与再结晶（3 学时） .21 6、 钢的奥氏体晶粒度的测定（3 学时） .24 7、 淬火钢中马氏体形态观察（3 学时） .28 8、 合金的流动性及其测定（2 学时） .30 9、 典型铸锭组织分析（2 学时） .33 10、 典型焊接接头显微组织观察（2 学时） .35 11、 冲压模具的结构分析与拆装（2 学时） .38 12、 钢的淬透性测定（2 学时） .41 13、 钢的热处理及热处理后的显微组织与性能（4 学时） .43 14、 渗碳目的及渗碳后组织观察（2 学时） .49 15、 一次摆锤冲击弯曲试验（2 学时） .51 16、 断裂韧性 K1C 的测定（4 学时） .55 17、 硬度的测定（2 学时） .59 18、 低碳钢的静拉伸实验（2 学时） .63 19、 X 射线晶体分析仪介绍及单相立方晶系物质粉末相计算（2 学时）.67 20、 利用 X 射线衍射仪进行多相物质的相分析（2 学时） .69 21、 透射电子显微镜的结构、样品制备及观察（2 学时） .72 22、 扫描电子显微镜、电子探针仪结构与样品分析（2 学时） .75 23、 常用结构钢组织观察（2 学时） .77 24、 常用铸铁不同状态组织观察与分析（2 学时）.81 25、 齿轮钢和轴承钢金相组织观察（2 学时）.83 26、 工具钢、模具钢在不同热处理状态下的显微组织（2 学时）.86
27、常用有色金属与特种合金的组织观察(2学时) 28、材料表面预处理综合实验(4学时) .99 29、金属高温氧化速度的测定(2学时) .101 30、电极电位和极化曲线测定(4学时) .104 31、动电位扫描测定不锈钢点蚀电位(2学时). .108 32、不锈钢表面电化学合成导电涂层的工艺实验(4学时).111 3、金属材料热处理综合实验 .115 34、附录1电化学试样的制备 .120 35、附录2HDV-7型恒电位仪使用方法 .12
2 27、 常用有色金属与特种合金的组织观察（2 学时） .95 28、 材料表面预处理综合实验(4 学时) .99 29、 金属高温氧化速度的测定（2 学时） .101 30、 电极电位和极化曲线测定（4 学时） .104 31、 动电位扫描测定不锈钢点蚀电位（2 学时） .108 32、 不锈钢表面电化学合成导电涂层的工艺实验（4 学时）.111 33、 金属材料热处理综合实验 .115 34、 附录 1 电化学试样的制备 .120 35、 附录 2 HDV-7 型恒电位仪使用方法 .121
实验1、金相显傲镜的构造及使用(2学时) 一、实验目的 1、了解金相显微镜的基本原理和构造 2、掌握金相显微镜的使用方法： 3、利用金相显微镜进行组织分析。 二、概述 金相显微镜是一种专门用来观察金屈和合金内部组织与缺陷的一种常用设备。将专门制作 的金属和合金试样在金相显微镜下进行放大后观察、研究其内部组织结构及缺陷的方法称为金相 分析法，其是一种常用的组织和缺陷分析方法，其可用来研究金属材料组织及其化学成分的关系 确定各类金属经不同的加工和热处理后的显微组织：鉴别金属材料质量的优劣等级等 三、金相显微债的原理及应用 1、 基本放大原理 如图11所示，图中有两平行凸透镜组成一个透镜组，物体AB经物镜（对着所观察物体 的透镜)和目镜（对着眼睛的透镜）放大后在人眼中形成颠倒放大的物象A“B“。显然显微镜 的放大倍数(M)为： M=M物：M日=(Ufw)X(D/fH)=250U(f物×fa) 式中：M:物镜的放大倍数；M:目镜的放大倍数：D:人眼的明视距离：L:镜筒的长度： 「物：物镜的焦距：f:目镜的焦距 实际上，显微镜的放大倍数一般是通过物镜来保证的，物镜的最高放大倍数可达100倍， 图1-1金相显微镜的光学原理示意图 目镜的放大倍数可达25倍。显微镜的放大倍数一般用“×”表示，如物镜的放大倍数为40×， 而目镜的放大倍数为10×，则显微镜的放大倍数为250倍，表示为250×
3 实验 1、金相显微镜的构造及使用（2 学时） 一、 实验目的 1、 了解金相显微镜的基本原理和构造； 2、 掌握金相显微镜的使用方法； 3、 利用金相显微镜进行组织分析。 二、概述 金相显微镜是一种专门用来观察金属和合金内部组织与缺陷的一种常用设备。将专门制作 的金属和合金试样在金相显微镜下进行放大后观察、研究其内部组织结构及缺陷的方法称为金相 分析法，其是一种常用的组织和缺陷分析方法。其可用来研究金属材料组织及其化学成分的关系； 确定各类金属经不同的加工和热处理后的显微组织；鉴别金属材料质量的优劣等级等。 三、 金相显微镜的原理及应用 1、 基本放大原理 如图 1-1 所示，图中有两平行凸透镜组成一个透镜组，物体 AB 经物镜（对着所观察物体 的透镜）和目镜（对着眼睛的透镜）放大后在人眼中形成颠倒放大的物象 A‘‘B‘’。显然显微镜 的放大倍数（M）为： M = M 物：M 目 = （L/ f 物）×（D/ f 目） =250L/（f 物×f 目） 式中：M 物：物镜的放大倍数；M 目：目镜的放大倍数；D：人眼的明视距离；L：镜筒的长度； f 物：物镜的焦距；f 目：目镜的焦距。 实际上，显微镜的放大倍数一般是通过物镜来保证的，物镜的最高放大倍数可达 100 倍， 目镜的放大倍数可达 25 倍。显微镜的放大倍数一般用“×”表示，如物镜的放大倍数为 40×， 而目镜的放大倍数为 10×，则显微镜的放大倍数为 250 倍，表示为 250×
2、显徽镜的构造 显微镜的种类很多，但最常见的为台式、立式和卧式三大类型。不论何中结构，其基本由光 学系统、照明系统和机械系统三大部分组成。图1-2分别为XP3A型显微镜的光学系统和外观 试样压片组 转换器 物议 故物台 纵动手轮 双简日镜组 描动手 松紧谓节手轮 固定螺红 粗功调手轮 谓节螺钉 微动湖焦手轮 视场光栏图 座 孔径光栏 座 (a)结构图 物镜组 辅助物镜片1 目镜组 半透反光镜 聚光镜组2 双日校镜组 校镜 消杂光栏 色片 助物镜片2 聚光镜组」 视场光栏 灯泡 孔径光栏 反光镜 (b)光学系统图 图1-2X灯P-一3A型双目金相显微镜 结构图。灯泡发出一束光线，经聚光透镜组1的会聚及反射镜的反射。将光线聚集在孔径光栏上， 经聚光镜组2再度将光线聚集在物镜的后焦平面上，最后通过物镜用平行光使试样表面得到充分 均匀的照明，从试样散射回来的成象光线再经物镜组、轴助透镜、半反射镜、轴助透镜及棱镜等
4 2、 显微镜的构造 显微镜的种类很多，但最常见的为台式、立式和卧式三大类型。不论何中结构，其基本由光 学系统、照明系统和机械系统三大部分组成。图 1-2 分别为 XJP-3A 型显微镜的光学系统和外观 结构图。灯泡发出一束光线，经聚光透镜组 1 的会聚及反射镜的反射。将光线聚集在孔径光栏上， 经聚光镜组 2 再度将光线聚集在物镜的后焦平面上，最后通过物镜用平行光使试样表面得到充分 均匀的照明，从试样散射回来的成象光线再经物镜组、辅助透镜、半反射镜、辅助透镜及棱镜等
造成一个被观察的倒立的放大物象。经目镜的再次放大，观察者就能在目镜视场中看到试样表面 最后的放大像。 XJP3A型显微镜的基本构造为： (1)照明及光学系统：由装在底座内一低压灯泡、聚光镜、孔径光栏、反射镜、视场光栏和 物镜、目镜等组成。它们的共同作用可产生符合要求的光线使试样表面得到充分均匀的 照明并将从试样反射回来的光线送到观察者的眼中使观察者能够看到经放大后的试样表 面的组织图象。 (2)调焦装置：显微镜的两侧有分粗调和细调手轮。旋转手轮可改变载物台的高度直至使目 镜中看到的图象最清晰。 (3)载物台：用于放置试样。可用手在水平面内向方向推动以选择所需的观察视场。 (4)物镜转换器：呈球形，上有三个螺孔，可安装三个放大倍数不同的物镜。旋转物镜转换 器可将不同的物镜切如光路与目镜配合得到不同的显微镜放大倍数。 (5)目镜筒：呈45度倾斜安装在附有棱镜的半球形座上，通过安装在目镜筒上的目镜观察试 场。 3、金相显徽镜的使用方法 (1)将金相显微镜光源插在变压器上，通过低压变压器接通电源。 (2)根据放大倍数选择所需的物镜和目镜，分别安装在物镜座上和目镜筒上，并使转换器旋 转至固定位置。 (3)将试样成在样品台中心，使试样观察面朝下。 (4)转动粗调受轮使镜筒上升，同时用眼观察，使物镜尽可能接近试样表面然后相反转动手 轮使镜筒逐渐下降。当视场亮度增强时再该用细调手轮调节，直到物象清晰为止。 (5)适当调节孔径光栏和视场光栏以获得最佳质量的图象。 (6)用手轻轻推动载物台选择所需观察的视场。 4、注意事项 (1)小心操作使用，光学系统不能自行拆卸。 (2)显微镜镜头的玻璃部分和试样表面不能用手直接接触。镜头中若有灰尘可用镜头纸或软 毛巾轻轻擦尽。 (3)显微镜的灯泡电源严禁直接接在220伏的电源插座上。 (4)旋转调焦手轮时动作要慢，碰到阻碍时不得强行转动， 四、 实验方法指导 5
5 造成一个被观察的倒立的放大物象。经目镜的再次放大，观察者就能在目镜视场中看到试样表面 最后的放大像。 XJP-3A 型显微镜的基本构造为： （1） 照明及光学系统：由装在底座内一低压灯泡、聚光镜、孔径光栏、反射镜、视场光栏和 物镜、目镜等组成。它们的共同作用可产生符合要求的光线使试样表面得到充分均匀的 照明并将从试样反射回来的光线送到观察者的眼中使观察者能够看到经放大后的试样表 面的组织图象。 （2） 调焦装置：显微镜的两侧有分粗调和细调手轮。旋转手轮可改变载物台的高度直至使目 镜中看到的图象最清晰。 （3） 载物台：用于放置试样。可用手在水平面内向方向推动以选择所需的观察视场。 （4） 物镜转换器：呈球形，上有三个螺孔，可安装三个放大倍数不同的物镜。旋转物镜转换 器可将不同的物镜切如光路与目镜配合得到不同的显微镜放大倍数。 （5） 目镜筒：呈 45 度倾斜安装在附有棱镜的半球形座上，通过安装在目镜筒上的目镜观察试 场。 3、金相显微镜的使用方法 （1） 将金相显微镜光源插在变压器上，通过低压变压器接通电源。 （2） 根据放大倍数选择所需的物镜和目镜，分别安装在物镜座上和目镜筒上，并使转换器旋 转至固定位置。 （3） 将试样放在样品台中心，使试样观察面朝下。 （4） 转动粗调受轮使镜筒上升，同时用眼观察，使物镜尽可能接近试样表面然后相反转动手 轮使镜筒逐渐下降。当视场亮度增强时再该用细调手轮调节，直到物象清晰为止。 （5） 适当调节孔径光栏和视场光栏以获得最佳质量的图象。 （6） 用手轻轻推动载物台选择所需观察的视场。 4、 注意事项 （1） 小心操作使用，光学系统不能自行拆卸。 （2） 显微镜镜头的玻璃部分和试样表面不能用手直接接触。镜头中若有灰尘可用镜头纸或软 毛巾轻轻檫尽。 （3） 显微镜的灯泡电源严禁直接接在 220 伏的电源插座上。 （4） 旋转调焦手轮时动作要慢，碰到阻碍时不得强行转动。 四、 实验方法指导