金属学与热处理实验
金属学与热处理实验指导书
金属学及热处理实验指导书学生实验守则1.不得随意乱动实验室内仪器、开关等2.未经允许，不得将实验室内物品或实验完毕后的试料携出室外。
3.实验室内不得喧哗、打闹，不准吸烟，应注意保持室内卫生。
4.注意节约水、电、药、材料等。
5.爱护仪器设备，应预先了解一起使用方法，然后按操作规程使用之，禁止拆卸仪器。
6.仪器如有损坏应立即主动向指导老师报告，仪器损坏时，按赔偿制度办理。
7.实验前须预先阅读本次实验指导书及有关材料，实验时应按指导书进行实验。
8.认真记录实验结果，及时完成实验报告。
9.实验完毕业后经过教师检查仪器情况后，方的离开实验室。
目录实验1 光学金相显微镜的成像原理、构造及使用 (4)实验2 金相试样制备 (7)实验3 金相法鉴定钢中非金属夹杂 (10)实验4 铁碳合金平衡组织分析 (13)实验5 碳钢的热处理 (19)实验6 碳钢非平衡显微组织观察 (27)实验8 金属的塑性变形与再结晶 (34)实验1 光学金相显微镜的成像原理、构造及使用一、实验目的1、理解金相显微镜的成像原理。
2、熟悉金相显微镜的结构与主要部件的作用。
3、掌握金相显微镜的使用方法。
二、实验设备及材料1、台式金相显微镜2、制备好的金相试样三、实验原理材料的微观组织形貌，主要是依靠显微镜技术。
光学显微镜是在微米尺寸上观察材料组织的主要设备，而扫描电子显微镜与透射电子显微镜的观察的尺度则是纳米级。
本实验主要讲述光学金相显微镜的工作原理、功能、使用方法与维护。
1、光学金相显微镜的放大成像原理金相显微镜是利用光线的反射原理，将不透明的物体放大后进行观察的，最简单的显微镜由两个透镜组成，因此，显微镜是经过两次成像的光学仪器。
将物体进行第一次放大的透镜称为物镜，将物镜所称的像再经过第二次放大的透镜称为目镜。
显微镜的基本成像原理图如下：显微镜总的放大倍数等于物镜的放大倍数乘以目镜的放大倍数。
目前普通光学显微镜的最高有效放大倍数是1600-2000倍。
金属学与热处理实验报告
金属学与热处理名词解释:1-热处理：热处理是将钢在固态下加热到预定的温度，并在该温度下保持一定的速度冷却到室温的一种热加工工艺。
2-加工硬化：3固溶体：4奥氏体5正火6-枝晶偏析：在一个晶粒内部化学成分不均匀的现象。
称为晶粒。
由于固溶体通常呈树枝状，是枝干和枝间的化学成分不同，所以称为枝晶偏析。
问答：1为什么金属结晶时一定要有过冷度？影响过冷度的因素是什么？答：（1）在等温等压条件下，物质系统总是自发地从自由能较高的状态向自由能较低的状态转变。
这就说明。
对于结晶过程而言，结晶能否发生。
取决于固相的自由能是否低于液相的自由能。
如果液相的自由能高于固相的自由能那么液相将自发的转变的固相即金属发生结晶，从而使系统的自由能降低。
处于更为稳定的状态。
液相金属和固相金属的自由能之差，就是促使这种转变的驱动力。
（2）影响过冷度的因素是：金属的本性和纯度的不同，以及冷却速度的差异。
2简述马氏体的两种形态及分别的力学性能。
答：马氏体的两种形态分别是板条状马氏体和片状马氏体。
板条马氏体(位错)片状马氏体（挛晶）半条状马氏体的韧性比片状马氏体好。
片状马氏体的硬度比板条状马氏体的好。
3:形核率的影响因素。
答：形核率受两个方面因素的影响。
一方面是随着过冷度的增加，临界晶核半径和形核功都随之减小，结果使晶核易于形成，形核率增加；另一方面，无论是临界晶核的形成。
还是临街晶核的长大都必须伴随着液态原子向晶核的扩散迁移，没有液态原子向晶核上的迁移，临街晶核就不可能形成，及时形成了也不可能长大成为稳定晶核。
4.为什么铸铁比钢的铸造性能好？答：金属的铸造性包括金属的流动性、收缩性和偏析倾向。
流动性决定了液态金属充满铸型的能力。
收缩性随着含碳量的增加。
钢液温度与液相线温度之差增加体积收缩增大。
含碳量增高凝固温度范围变宽。
凝固收缩增大。
固相先和液相线的水平距离和垂直距离越大。
填空题：1-晶体在不同方向测量其性能时表现出或大或小的差异，称为各向异性或异向性。
金属的热处理实验报告
金属的热处理实验报告金属的热处理实验报告引言：金属的热处理是一种通过改变金属的组织结构和性能来达到特定目的的工艺。
本实验旨在通过对不同金属材料进行热处理实验，观察和分析其组织结构和性能的变化，以及热处理对金属材料性能的影响。
实验一：淬火处理1. 实验目的：通过淬火处理不同金属材料，观察其组织结构和性能的变化，了解淬火对金属材料的影响。
2. 实验步骤：选取不同金属材料样品（如低碳钢、高碳钢、铝合金等），经过适当的加热处理后，迅速浸入冷却介质中进行淬火处理。
3. 实验结果与讨论：淬火处理后，不同金属材料的组织结构和性能发生了明显的变化。
低碳钢经过淬火处理后，其组织结构变为马氏体，硬度显著提高；高碳钢则形成了马氏体和残余奥氏体的组织结构，硬度更高；铝合金经过淬火处理后，晶粒尺寸变小，强度和硬度也有所提高。
实验二：回火处理1. 实验目的：通过回火处理不同金属材料，观察其组织结构和性能的变化，了解回火对金属材料的影响。
2. 实验步骤：将经过淬火处理的金属材料样品，经过适当的加热处理后，以较低的温度保温一段时间后冷却。
3. 实验结果与讨论：回火处理后，金属材料的组织结构和性能发生了变化。
低碳钢经过回火处理后，马氏体转变为较柔软的珠光体，硬度降低，但韧性增加；高碳钢经过回火处理后，马氏体转变为韧性较好的珠光体和残余奥氏体，硬度略有下降，但韧性明显提高；铝合金经过回火处理后，晶粒尺寸进一步增大，强度和硬度有所下降。
实验三：退火处理1. 实验目的：通过退火处理不同金属材料，观察其组织结构和性能的变化，了解退火对金属材料的影响。
2. 实验步骤：将不同金属材料样品加热至适当温度，保温一段时间后缓慢冷却。
3. 实验结果与讨论：退火处理后，金属材料的组织结构和性能发生了显著变化。
低碳钢经过退火处理后，珠光体晶粒尺寸进一步增大，硬度降低，但韧性明显提高；高碳钢经过退火处理后，珠光体和残余奥氏体的晶粒尺寸增大，硬度进一步降低，但韧性进一步提高；铝合金经过退火处理后，晶粒尺寸再次增大，强度和硬度进一步下降。
金属学与热处理实验报告
金属学与热处理
实验报告
班级：
姓名：
学号：
实验一金相显微镜的使用及碳钢、白口铁平衡组织观察
一.实验目的
1，通过实验，使学生掌握不同成分的铁碳合金室温下平衡组织的特征。
2，了解铁碳合金成分(含碳量)对铁碳合金显微组织的影响，从而加深理解成分、组织、性能之间的相互关系。
二.实验器材
三.观察结果
1.描绘下列合金的显微组织示意图,并注明其中显微组织组成物的名称.
工业纯铁 45 T8
亚共晶白口铁共晶白口铁过共晶白口铁
T12
四.问题解答
1.通过显微分析,比较亚共析钢,共析钢,过共析钢显微组织的差别,说明碳钢的平衡组织随含碳量而变化的规律。
2.根据显微组织分析，怎样估算亚共析钢的含碳量？
实验二 45钢的热处理
一.实验目的：
（1）了解碳钢的基本热处理工艺方法；
（2）研究冷却速度对过冷奥氏体转变产物的影响；（3）分析回火温度对淬火钢组织和性能的影响；
二.实验器材：
三.实验数据记录及结果整理
1.填表
2.绘出45钢淬火回火后的硬度与回火温度关系曲线
四.问题解答：
1.利用奥氏体等温转变曲线说明为什么加热到奥氏体化温度的45钢试样，在空气、油、水等不同介质中连续冷却到室温后不同的介质中连续冷却到室温后，试样硬度亦不相同。
2.为什么淬火后的45钢试样在不同温度回火时，其硬度随回火温度升高而下降？。
金属热实训报告
一、实训目的本次金属热实训旨在通过实际操作，使学生了解金属的热处理工艺，掌握金属热处理的基本原理、方法及操作技能，提高学生对金属加工过程的认识，培养实际操作能力，为今后的生产实践打下基础。
二、实训内容1. 金属热处理的基本原理金属热处理是通过加热、保温和冷却等工艺手段，改变金属内部组织和性能的一种加工方法。
本次实训主要涉及以下几种热处理工艺：（1）退火：将金属加热至一定温度，保温一段时间后，随炉冷却至室温。
退火的主要目的是消除金属内部的应力，提高金属的塑性和韧性。
（2）正火：将金属加热至一定温度，保温一段时间后，在空气中冷却。
正火的主要目的是细化晶粒，提高金属的强度和硬度。
（3）淬火：将金属加热至一定温度，迅速冷却至室温。
淬火的主要目的是提高金属的硬度和耐磨性。
（4）回火：将淬火后的金属加热至一定温度，保温一段时间后，随炉冷却至室温。
回火的主要目的是消除淬火产生的内应力，提高金属的韧性。
2. 金属热处理设备与工具本次实训所使用的设备有：炉子、加热设备、冷却设备、保温设备等。
工具包括：温度计、钢尺、夹具、防护用品等。
三、实训步骤1. 实训前的准备工作（1）了解实训内容，熟悉金属热处理的基本原理和工艺。
（2）熟悉实训设备和工具的使用方法，确保操作安全。
（3）分组，明确每个成员的职责。
2. 实训操作察金属的冷却过程，确保退火效果。
（2）正火：将金属加热至规定温度，保温一段时间后，在空气中冷却。
观察金属冷却过程中的变化，确保正火效果。
（3）淬火：将金属加热至规定温度，迅速冷却至室温。
注意观察金属的冷却过程，确保淬火效果。
（4）回火：将淬火后的金属加热至规定温度，保温一段时间后，随炉冷却至室温。
观察金属冷却过程中的变化，确保回火效果。
3. 实训总结（1）分析实训过程中的问题，总结经验教训。
（2）撰写实训报告，记录实训过程和心得体会。
四、实训心得1. 通过本次实训，我对金属热处理的基本原理和工艺有了更深入的了解。
金属学及热处理实验指导书
金属学及热处理实验指导书学生实验守则1.不得随意乱动实验室内仪器、开关等2.未经允许，不得将实验室内物品或实验完毕后的试料携出室外。
3.实验室内不得喧哗、打闹，不准吸烟，应注意保持室内卫生。
4.注意节约水、电、药、材料等。
5.爱护仪器设备，应预先了解一起使用方法，然后按操作规程使用之，禁止拆卸仪器。
6.仪器辱有损坏应立即主动向指导老师报告，仪器损坏时，按赔偿制度办理。
7.实验前须预先阅读本次实验指导书及有关材料，实验时应按指导书进行实验。
8.认真记录实验结果，及时完成实验报告。
9.实验完毕业后经过教师检查仪器情况后，方的离开实验室。
实验一、结晶过程的研究一、实验目的：由Pb(NO3)2溶液的结晶过程，印证金属结晶的一般情况。
二、实验设备：生物显微镜、酒精灯（或家用电炉）、烧杯等。
三、需用材料：饱和Pb(NO3)2溶液、玻璃片、石棉网、玻璃棒等。
四、实验内容与步骤：1、将几乎饱和的Pb(NO3)2溶液滴在波片上（液滴不宜太小太厚）将玻璃片放在生物显微镜的样品台上，使物镜对准液体边缘，然后旋动粗调螺丝。
调节焦距，而后在转动微调螺丝，使成像清晰，并移动样品，由边缘逐步向利观察结晶。
2、由于溶液的边缘蒸发较快，故边缘处溶液首先达到饱和；结晶及由此处开始，有由于该处过饱和度甚大，产生大量核心，因而得到等轴结晶里（相当于钢锭的第一带）。
3、由于第一带向内由于过饱和度较小，产生核心数小，但其长大速度甚大，因而生长柱状晶带，且其方向垂直于液滴边缘（相当于钢锭第二带）。
4、最后溶液中心蒸发，产生方向混乱的、粗大的树枝状晶体（因这时已无足够的Pb(NO3)2充填，故不能得到完整的晶粒）。
五实验注意事项：1、在调整显微镜过程中，不可使用物镜触及Pb(NO3)2溶液或其晶体，因此在观察溶液结晶时，应先以粗调螺丝将物镜移到接近式样表面的位置，但切勿于试样接触，然后以粗调节螺丝缓慢的将物镜上移，到呈现出像时，再用细调节螺丝调节到清晰可见时为止。
热处理实验《金属学与热处理B实验》实验报告
热处理实验《金属学与热处理B实验》实验报告《金属学与热处理 B 实验》实验报告完成人：指导教师：完成时间：2019 年 11 月 22 日实验三一、实验目的了解不同冷却介质(炉冷，空气，水)冷却对碳钢组织与性能的影响。
二、实验原理分析钢的热处理是通过加热和冷却的方法调整金属内部组织结构，并获得相应的力学性能。
冷却是将钢加热到 Ac3 或Ac1+30~50°C，保温一定时间，通过不同冷却介质实现快速冷却以获得不同的组织。
因此，冷却是热处理的关键工序，常用冷却介质的冷却能力也不同，它直接影响到钢冷却后组织和性能。
三、实验材料与热处理参数 45#钢试样三块，水，砂纸、抛光布等; 四、实验设备与注意事项热处理炉、布氏(洛氏、维氏)硬度计、双盘抛光机、数码显微镜等; 实验过程安全第一，严格遵守实验室规则以及设备操作要求！在式样保温完成后需要在极短的时间内将式样取出并进行水冷，否则试样表面可能会有珠光体组织。
五、实验过程 1.将炉加热到820℃，随后放入三块式样并保温 30 分钟（/mm）； 2.将两个式样快速取出分组进行炉冷、空气冷、水冷到室温； 3.处理后的试样依次用双盘抛光机磨去氧化皮； 4.试样取 3 点测量硬度，取平均值，并记录； 5.磨制金相试样，观察所对应的显微组织。
工艺参数材料加热温度/℃保温时间/min 冷却方式理论硬度一号820 30 水冷56~59HRC 二号820 30 空冷<217HBS 三号 820 30 炉冷 <197HB六、实验结果与分析钢号热处理工艺硬度值 HRC（HB）加热温度冷却方式冷却时间 1 2 3 平均值45 水冷炉冷空冷实验四一、实验目的设计不同加热温度的热处理方案，了解加热温度对淬火组织和硬度的影响二、实验原理分析钢的淬火指的是将钢加热到一定温度，保温一定时间后以大于临界冷却速率的冷却速度对其进行冷却获得马氏体的过程。
不同的加热温度会导致淬火后得到的钢组织不同从而影响钢的性能。
金属学与热处理实验 一、铁碳合金平衡组织观察
实验一铁碳合金平衡组织观察一．实验目的1．观察和分析铁碳合金在平衡状态下的显微组织。
2．加深理解铁碳合金的化学成分、温度、组织、性能之间的关系。
C相图。
3．通过本实验，进一步掌握Fe-Fe34．熟悉金相显微镜的使用。
二．概述碳钢和铸铁是工业上应用最广的金属材料，它们的性能与组织有密切的联系，因此熟悉掌握它们的组织是钢铁材料的使用者最基本的要求。
1．碳钢和白口铸铁的平衡组织平衡组织一般是指合金在极为缓慢冷却的条件下（如退火状态）所得到的组织。
铁碳合金在平衡状态的显微组织（简称组织）可以根据Fe-FeC相图来分析。
从相图可知，3C）所组成。
所有碳钢和白口铸铁在室温时的显微组织均由铁素体（F）和渗碳体（Fe3但是，由于含碳量的不同，结晶条件的差别，铁素体和渗碳体的相对数量、形态、分布和混合情况均不一样，因此呈现各种不同特征的组织组成物。
碳钢和白口铸铁在室温时的显微组织见表1.1。
表1.1各种铁碳合金在室温时的显微组织2．各种组成相或组织组成物1）铁素体（F）是碳固溶于α-Fe中形成的间隙固溶体。
铁素体为体心立方晶格。
具有磁性及良好的塑性，硬度低，一般为HB80－120，经3－5％硝酸酒精溶液浸蚀后，在显微镜下观察呈白色晶粒，见工业纯铁的组织（图1.1）。
随着钢中碳含量的增加，铁素体量减少。
铁素体量较多时呈块状分布（图1.2）。
当钢中碳含量接近共析成分时，铁素体往往呈断续的网状，分布于珠光体的周围（图1.3）。
图1.1 工业纯铁显微组织图1.2 含0.2％C碳钢的显微组织组织及说明：全部为铁素体组织及说明：白色块状为铁素体，黑色部分为珠光体2）渗碳体（Fe3C）是铁与碳形成的化合物，它的碳含量为6.69％，抗浸蚀能力较强。
经3－5％硝酸酒精溶液浸蚀后呈白亮色（图1.4）。
一次渗碳体是直接从液体中析出的，呈长白条状，分布在莱氏体之间；二次铁素体与渗碳体是由奥氏体（A）中析出的，数量较少，皆沿奥氏体晶界析出，在奥氏体转变成珠光体后，它呈网状分布在珠光体的边界上。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
三、金相试样的制备实验一金相试样的制备及金相显微镜的使用一、实验目的1．了解金相显微镜的基本原理和构造，并学会其使用；2．掌握金相试样的制备方法。
二、实验仪器和用品1．XJP－100型与XJP－200型金相显微镜；2．供观察显微组织的工业纯铁金相试样；3．供制备金相试样用的碳钢试块（45号钢）；4．P—I型抛光机及抛光液或化学抛光剂；5．3％硝酸酒精；6．金相砂纸及玻璃板。
三、实验内容(一) 金相显微镜试样的制备进行金相显微镜分析时,必须将用显微镜观察的金属材料制成专门的金相试样。
其制作过程包括：取样——镶样——磨光——抛光——浸蚀——干燥等工序，分述如下：1．取样显微试样的选取应根据被检验材料或零件的特点、加工的工艺及研究的目的，选取具有代表性的部位。
如研究铸件组织时，由于铸件中往往存在偏析现象，故应从铸件表面到中心同时取样进行观察；对于锻件或轧材，则应同时在横向及纵向上取样，以便于分析非金属夹杂物的分布及表层缺陷；对于失效零件分析其损坏原因时，则除在损坏部位取样外，尚须在非损坏部位取样，以便作对比分析。
截取试样可用锯、砂轮片切割或锤击打下等方法。
试样的尺寸通常采用高为12－15mm，直径为12－15mm的圆柱体或边长为12－15mm的正方体。
截取下来的试样应该用锉刀锉平面或在砂轮机上磨平，但磨平表面时应注意即时用水冷却，以免金属过度发热而使内部组织发生变化。
2．镶样过于细小或形状特殊的试样，须将其镶嵌在塑料、电木粉或低熔点合金中，或用专用夹具夹持，以便在磨光和抛光时易于握持。
3．磨光磨光分为粗磨和细磨两步。
（1）粗磨粗磨的目的是为了将试样修整成平整、合适的形状。
钢铁材料通常在砂轮上进行，磨时须随时用水冷却，以免试样由于温升过高而引起组织变化。
不作表面层金相检验的试样，应将磨面边缘倒出圆角，以免抛光时撕裂抛光布。
(2)细磨细磨的目的是为了消除粗磨时留下的较深的磨痕，为抛光作准备。
细磨可由手工磨或机械磨。
手工磨通常在一套粗细不同的金相砂纸上依次进行。
一般砂纸可由粗到细选用以下几个粒度：120＃、180＃、240＃、320＃或0号、01号、02号、03号等。
细磨时依次用0号磨到03号，先在0号砂纸上，将试样沿一个方向向前推送，用力须均匀，回程时应将试样微微提起，不与砂纸接触，以保证磨面平整，不产生弧度，观察表面磨痕均匀后将试样用水清洗，然后更换01号砂纸，这时磨的方向应调转90o，使新磨痕与上一道磨痕方向垂直。
当磨到上一号砂纸的磨痕全部消失后，可再更换更细一号的砂纸继续磨制，如此继续下去，直至试样平整、光滑（注意：在0、01、02号砂纸上磨完后要用水清洗试样表面）。
除上述手工磨制的方法外，为了加快磨制的速度，可采用在转盘上贴水砂纸的预磨机进行机械磨制。
水砂纸按粗细有200、300、400、500、600、700、800、900号等。
用水砂纸盘磨试样时，应不断加水冷却，同样，每换一号砂纸时，试样用水冲洗干净，并调换90o方向。
4．抛光磨光后的试样表面尚留有细微磨痕，须经抛光才能除去。
抛光有机械抛光、电解抛光、化学抛光等方法，使用最广的是机械抛光。
机械抛光是在专用的抛光机上进行。
抛光机为一个由马达带动的旋转圆盘，转速为200～600r/min。
抛光盘上铺以不同材料的抛光布。
粗抛时常用帆布或粗呢，精抛时用绒布、细呢或丝绸等。
抛光过程中要不断滴加Al2O3、Cr2O3或MgO的悬浮液。
试样的磨面应均匀地、平正地压在旋转的抛光盘上，压力不宜过大，并从边缘到中心不断地作径向往复移动，待试样表面磨痕全部消失且呈光亮的镜面时，抛光始可告毕。
电解抛光是利用阳极腐蚀法使试样表面变得光亮的一种方法。
将试样放入电解槽中，作为阳极，用不锈钢板或铅板作阴极，使试样和阳极之间保持一定的距离（20－30mm），通以直流电源，使试样表面凸起部分被溶解而抛光。
电解抛光的速度快，表面光洁且不产生塑性变形，能更确切地显示真实的金相组织；但工艺规范不易控制。
化学抛光是依靠化学溶液对试样表面的电化学溶解而获得抛光表面的抛光方法。
它操作比较简单，就是将试样浸在抛光液中，或用棉签沾上抛光液，在试样磨面上来回擦拭几秒到几分钟，依靠化学腐蚀作用使表面发生选择性溶解，从而得到光滑平整的表面。
普通钢铁材料可采用以下抛光液配方：草酸6克，蒸馏水100毫升，过氧化氢（双氧水）100毫升，氢氟酸1.5毫升。
抛光后应用清水和无水酒精清洗。
5．浸蚀抛光后的试样若直接放在显微镜下进行观察，只能看到光亮的表面及某些非金属夹杂物等，如欲观察金属内部的组织，则必须用浸蚀剂浸蚀试样表面。
常用的金属材料的浸蚀剂可参考表1－1，钢铁材料常用的浸蚀剂为3％－4％硝酸酒精溶液或4％苦味酸酒精溶液。
浸蚀方法可用棉签沾上浸蚀剂擦拭试样表面，也可将试样磨面浸入浸蚀剂中。
浸蚀时间应适当，时间太短则浸蚀不足，金相组织不能充分显示；时间过长，则试样表面过于发暗，组织也显示不清。
浸蚀后应立即用清水冲洗，再用无水酒精擦净，最后用滤纸吸干或吹风机吹干。
这样制得的金相显微试样即可在显微镜下进行观察。
试样浸蚀后之所以能显示金属内部的组织，主要是浸蚀剂与试样表面之间产生了化学溶解作用及电化学作用。
对于纯金属或单相合金来说，浸蚀是一个纯化学溶解过程。
由于晶界上原子排列规则性差，具有较高的能量，因此晶界易被浸蚀而成凹沟，在显微镜下观察时，由于凹沟处对投射的光线发生散射，因此使晶界呈现为黑色线条，从而显示出纯金属或固溶体的多面体晶粒（见图1－1a）。
若浸蚀较深时，则浸蚀剂将对晶粒本身起溶解作用。
由于磨面上每个晶粒原子排列的位向不同，所以每一个晶粒的溶解速度并不一致，因而使试样表面出现轻微的凹凸不平，在显微镜光线照射下，即显示出明暗不一的晶粒（见图1－1b）。
图1—1 纯金属或单相组织合金的浸蚀a.晶界与晶粒平面被浸蚀情况b.金相显微镜下显示的单相组织对于两相或两相以上的合金来说，浸蚀主要是一个电化学腐蚀过程。
合金中的两个组成相具有不同的电极电位，在浸蚀剂中两相之间就形成了无数对“微电池”，具有较高正电位的相成为阴极，在正常电化学作用下不受浸蚀，保持原有的光滑平面；具有较高负电位的相成为阳极而易迅速溶入浸蚀剂中，因此使试样表面呈现凹凸不平。
当光线照射到凹凸不平的表面时，由于各处光线反射的程度不同，在显微镜下就能观察到不同的组织和相。
表1－1 金属材料常用浸蚀剂浸蚀剂名称成分使用要点使用范围钢铁材料常用的浸蚀剂硝酸酒精溶液硝酸1－5ml酒精100ml 浸蚀时间数秒至60秒适用于显示碳钢及低合金钢经不同热处理的组织苦味酸酒精溶液苦味酸4g酒精100ml 浸蚀数秒至几分钟能显示碳钢、低合金钢各种热处理组织，特别是显示细珠光体及碳化物苦味酸碱性溶液苦味酸2－5g苛性钠20－25g蒸馏水10ml 加热至60oc使用，浸蚀时间为5－30分钟渗碳体呈暗黑色，铁素体不着色，屈氏体为亮灰色，可显示铸铁枝晶组织盐酸苦味酸酒精溶液盐酸5ml苦味酸1g酒精100ml 浸蚀时间：回火组织须15分钟，显示晶粒大小数秒至1分钟显示淬火及淬火回火后钢的奥氏体晶粒，显示回火马氏体组织（200－250oC回火）水杨酸水杨酸10g酒精100ml 用棉球浸蚀数分钟显示钢及铸铁的一般组织，受浸蚀的珠光体较清晰有色金属材料常用的浸蚀剂氯化铁、盐酸水溶液配方（a）(b) (c)FeCl3(g) 1 5 25HCl(ml) 20 10 25H2O(3%)100 100 100 先擦拭，再浸入试剂中1－2分钟适用于纯铜、黄铜、青铜、铝青铜；能使黄铜中的相变黑氢氧化氨、双氧水溶液NH4OH(比重0.88)5份H2O2（3％）2－5份H2O 5份用棉球擦拭，为保证效果，最好使用新配的H2O2 适用于铜及铜合金氢氟酸水溶液HF（浓）0.5mlH2O 99.5ml 用棉球擦拭10－20秒使用于铝及铝合金氯化铁盐酸水溶液FeCl3 10gHCl 2mlH2O 95ml 浸蚀0.5－5分钟使用于锡基轴承合金四、实验报告将实验过程记录整理于表1－2中，并写出实验中发生的问题与体会。
表1－2试样材料试样制备过程试样的显微组织浸蚀剂放大倍数附录一金相显微镜的构造与使用一、金相显微镜的基本原理金相光学显微镜是利用反射光来观察不透明的物体。
主要是由物镜和目镜两组透镜组成，靠近被观察物体AB的透镜叫物镜，靠近眼睛的透镜叫目镜。
被观察的物体AB放在离物镜的焦点F1略远一点的位置上（见图1－2）。
来自光源的照明光线照射到物体上，由物体反射的光线穿过透镜经折射后形成一个放大了的倒立实像A1B1，映像的长度与物体长度之比( )即为物镜的放大倍数。
物镜的放大倍数可由下式得出：M物＝L——显微镜的光学筒长度（即物镜后焦点与目镜前焦点的距离）；f1—物镜焦距。
当此放大的实像位于目镜的焦点F1/内时，则经目镜将此实像A1B1又一次被放大成倒立的虚像A1/B1/，当此虚像在距眼睛250mm处成像时，我们就能观察到经过二次放大后的物像A1/B1/。
A1B1经目镜放大的倍数为，其值可由下式得出：M目＝图1—2 金相显微镜成像原理图250——人眼明视距离250mm；f2 ——目镜焦距。
二、显微镜的放大倍数由以上所述可知，物镜的作用是形成一个供目镜观察的放大实像，而目镜的作用是对该实像再次放大。
因此，显微镜的总放大倍数应为物镜与目镜放大倍数的乘积，即：M总＝＝M物×M目＝×放大倍数用符号“×”表示，例如物镜的放大倍数为25×，目镜的放大倍数为10×，则显微镜的总放大倍数为25×10=250×。
物镜与目镜的放大倍数均标注在各自的镜筒上。
在使用显微镜观察金属试样时，应根据试样内部组织的粗细情况，选择适当的放大倍数，以得到清晰的映像为准，不要盲目追求过高的放大倍数。
三、显微镜的分辨能力（分辨率）显微镜的分辨能力是指显微镜能够分辨试样上相邻两物点的最小间隔d的能力。
能被鉴别的距离d愈小，则显微镜的分辨能力愈高。
由于物镜的作用是形成一个供观察的放大实像，而目镜的作用是对该实像再次放大，这就是说目镜只能放大物镜已分辨开的细节，物镜未能分辨开的物点绝不能通过目镜放大变成可分辨。
因此显微镜的分辨率主要决定于物镜的分辨率d，其值可由下式来得：d＝——入射光源波长；N ——物镜得数值孔径，表示物镜的集光能力。
若入射光线的波长不变，显微镜的分辨能力取决于物镜的数值孔径。
物镜的数值孔径可由下式求得：N ＝sin——物镜与试样之间介质的折射率；——通过物镜边缘的光线与物镜轴线所成的角度（见图1－3）。
图1—3 物镜的孔径角由上式可见：入射光线的波长愈短，则分辨率d愈小，显微镜的分辨能力愈高；另外，物镜与试样之间介质的折射率愈大或角愈大，则分辨率d也愈小。