实验 金相试样的制备和金属的显微组织观察与分析
一、 实验目的
1、 掌握金相试样制备的基本操作方法
2、 了解不同金属金相组织特征，掌握金属材料的成分、状态、组织、性能、用途之间
的关系
二 、实验设备及材料
1、4XCE型金相显微镜
2、试样切割机、砂轮机、抛光机、吹风机
3、金相砂纸、抛光粉、抛光布、4%的硝酸酒精溶液、酒精、棉花 4、20钢、、T8钢、灰铁，铸铝等试样。
三、金相试样的制备
1、 取样
根据试样的观察要求，一般注意以下几点： （1） 尺寸大小
样品取得不宜太大和太小，这些都不利于后期的磨制、抛光和操作观察，尺寸可参照
下图。
图 1-1
（2） 截取部位
观察最需要的是典型组织，在截取均匀组织时比较好实施，而对于例如有方向性、涂层、镀层或组织过度区域时尽量考虑它们的位置所在，尽量选取合适的端面或断面进
行操作。
（3） 取样方法
由于某些取样方式可能会使被截取的试样发生热处理现象，在取样时应注意边冷却边
操作，不能采用使得金相组织发生转变的方法，一般可采用线切割、手锯切割、敲取等方式。 2、 镶嵌
如果样品是尺寸比较小的形状，就不便于后期磨制和放在载物台上观察，就需要进行镶嵌，可以用镶样机将试样镶嵌在酚醛塑料中，或采用更简便的方法，使用融化的石蜡将试样镶嵌在其中。 3、 磨制
试样的磨制一般分为粗磨和细磨两道工序。 （1） 粗磨
其主要目的是为了获得一个平整的表面，同时为了去掉截取时有组织变化的部分,可以在砂轮机上或砂布上进行。
如果在砂轮机磨制时，操作人应站在砂轮机的侧面，注意安全，握紧试样，试样与砂轮之间的压力保持适中，并随时用水冷却，以防受热引起金属组织变化，直到将试样表面磨的基本平整后，粗磨就告完成，然后将试样用水洗干净，擦干待用。 （2） 细磨
其主要的目的就是为了消除粗磨的磨痕，以得到更平整而光滑的磨面，为进一步的抛光作好准备。
准备好各种粒度的金相砂纸和一块光滑平整度好的玻璃，先将粗粒度的金相砂纸放在上边，然后将粗磨的试样在上面进行磨制，磨制时注意用力均匀，从砂纸的靠近人的一侧推至另一侧，然后拿起，试样退回时不能与砂纸接触，以保证磨面平整而不产生弧度，再从靠近人的一端推到另一端，同时注意第二次磨制时最好换一个地方而不再用原来磨过的路径，直到把上次的磨痕全部磨掉，得到一个新的表面，然后换另一张粒度稍细的砂纸并将试样的磨痕方向和推磨的方向垂直，继续推磨，直到得到全新的磨痕，循环到最细的砂纸磨过为止。 4、 抛光
其目的在于去处细磨面上遗留下来的细微磨痕和变形层，以获得光滑的镜面。常用的抛光方法有电解抛光、机械抛光和化学抛光三种，其中以机械抛光最简便，应用最广。
机械抛光常采用金相抛光机。 （1） 抛光液的准备
将AL2O3（或MgO）粉放入瓶中然后加清水后摇匀形成悬浊液待用，浓度不宜太低，抛光粉的粒度约为o．3~lμm。有条件的可采用金刚石研磨膏，效果更佳。
（2） 抛光过程
操作前将抛光布固定在抛光盘上，然后打开电源使抛光盘旋转，撒上抛光液，再将试样磨面向下均匀地压在旋转的抛光盘上，并沿盘的边缘到中心不断作径向往复运动，同时，试样自身不断转动，以便试样各部分抛光程度一致而避免出现拽尾的现象。抛光时间根据试样情况一般为2~5分钟。抛光后的试样，其磨面应光亮无痕。
（3） 清洗
抛光后试样应用清水洗净，然后用纯酒精洗净不残留水滴，然后用吹风机吹干备用。 5、 浸蚀
（1） 浸蚀剂的准备
黑色金属一般多用4%硝酸酒精溶液作为浸蚀剂。如试样是其他的材料，则需专门配置浸蚀剂并注意它们的使用条件。如需加热浸蚀的，则应先把它加热到需要的温度，并保温。注意在光线和通风较好的地方进行。 （2） 试样的浸蚀
用滴管或棉签将浸蚀剂覆盖试样的抛光面上，然后注意观察，浸蚀一定时间后，仔细观察抛光表面，若金属光泽基本消失即可，如光泽仍很明显，应继续浸蚀。 6、 清洗
将浸蚀合适的试样迅速用清水冲洗，务必迅速将残存在试面上的浸蚀剂冲洗干净，然后用无水酒精清洗，以免留下水迹，最后彻底吹干观察表面。 7、 观察
注意把典型组织与磨痕和擦痕区分开，注意区分典型组织与缺陷。 四、金相组织观察
五、结果与分析
金相试样的制备和金属的显微组织观察与分析
