金相顯微鏡完整版本

金相顯微鏡一．金相顯微鏡的應(yīng)用領(lǐng)域金相顯微鏡主要是用于觀察金屬內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的重要光學(xué)儀器，是鑄造原成品材料分析和機(jī)械加工來(lái)料檢驗(yàn)以及成品組織缺陷分析的主要實(shí)驗(yàn)儀器。金相顯微鏡適用的領(lǐng)域十分廣泛。比如倒置金相顯微鏡還可以用于觀察零件表面噴涂后的裂紋，污雜；正置反射金相顯微鏡可以廣泛應(yīng)用于電子、化工和儀器儀表行業(yè)觀察不透明的物質(zhì)。如金屬陶瓷、集成電路、電子芯片、印刷電路板、液晶板、太陽(yáng)能硅片絨面、纖維、鍍涂層以及其它非金屬材料等，對(duì)一些表面狀況進(jìn)行研究分析等工作。反射金相顯微鏡也適合醫(yī)藥、農(nóng)林、公安、學(xué)校、科研等部門作觀察分析用。二．金相顯微鏡普通光學(xué)金相顯微鏡主要由三個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成、即光學(xué)系統(tǒng)、光路系統(tǒng)及其他光學(xué)附件、照明系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)。光學(xué)系統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)的主要構(gòu)件是物鏡和目鏡，其任務(wù)是完成金相組織的放大，并獲得清晰的圖象。1.物鏡物鏡是顯微鏡最主要的的部件，它是由許多種類的玻璃制成的不同形狀的透鏡組所構(gòu)成的。位于物鏡最前端的平凸透鏡稱為前透鏡，其用途是放大，在它以下的其他透鏡均是校正透鏡，用以校正前透鏡所引起的各種光學(xué)缺陷（如色差、像差、場(chǎng)曲等）物鏡按其所接觸的介質(zhì)可分為干系（介質(zhì)是空氣）、濕系或油浸系（其介質(zhì)是高折射率的液體）。油浸系物鏡的金屬殼上一般都以O(shè)IL表示出來(lái)。物鏡按其光學(xué)性能又可分為消色差（ACH）、平面消色差(PL)、復(fù)消色差(APO)、半復(fù)消色差物鏡和供特殊用途的顯微鏡硬度物鏡、相襯物鏡、球面及非球面反射物鏡等。這些物鏡是微了盡可能消除物鏡的各種光學(xué)缺陷或適應(yīng)在特殊條件下工作時(shí)使用。2.目鏡目鏡主要是用來(lái)對(duì)物鏡已放大的圖像進(jìn)行再次放大。目鏡分為普通目鏡、校正目鏡和投影目鏡、測(cè)微目鏡等。普通目鏡是由兩塊平凸透鏡組成的。在兩個(gè)透鏡中間、目透鏡的前交叉點(diǎn)處安置一個(gè)光圈，其母的是為了限制顯微鏡的視場(chǎng)即限制邊緣的光線。校正目鏡（或補(bǔ)償目鏡）它具有色“過(guò)正”的特性（過(guò)度的校正色差），以補(bǔ)償物鏡的殘余色差，它還能補(bǔ)償（校正）由物鏡引起的光學(xué)缺陷。該目鏡只與復(fù)消色差和半復(fù)消色差物鏡配合使用。投影目鏡專門供照相時(shí)使用，用來(lái)消除物鏡造成的場(chǎng)曲。測(cè)微目鏡測(cè)微目鏡的透鏡組合并無(wú)特殊之處，僅是在目鏡中加入了一片有刻度的玻璃薄片。用于金相組織定量測(cè)量，或顯微硬度壓痕的長(zhǎng)度測(cè)量。根據(jù)測(cè)量目的可將刻度設(shè)計(jì)為直線，十字交叉線，方格網(wǎng)，同心圓或其他幾何圖形。光路系統(tǒng)及其他光學(xué)附件1.光闌在金相顯微鏡的光路系統(tǒng)中，一般裝有兩個(gè)光欄，以進(jìn)一步改善映象質(zhì)量?？拷庠吹囊粋€(gè)叫孔徑光闌，后一個(gè)叫視域光闌。某些小型臺(tái)式顯微鏡僅有一個(gè)孔徑光闌。這兩個(gè)光闌的調(diào)節(jié)，對(duì)最后的映象質(zhì)量關(guān)系極大?？讖焦怅@的作用是控制入射光束的大小，對(duì)某些象差的大小有重要影響：縮小孔徑光闌可減小球差和軸外象差，加大景深和襯度，使映象清晰。但卻會(huì)使物鏡的分辨能力降低。理論上合適的孔徑光闌大小應(yīng)以光束剛剛充滿物鏡后透鏡為準(zhǔn)。實(shí)際觀察時(shí)無(wú)法檢查后透鏡光線充滿的情形，按經(jīng)驗(yàn)可取下目鏡直接觀察筒內(nèi)燈絲映象面積占整個(gè)筒面積的1/2~3/4時(shí)，為適宜的孔徑光闌。視域光闌于光程中所處的位置為：經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)造象于金相磨面上。因此，調(diào)節(jié)光闌大小可改變視域的大小，但并不影響物鏡的鑒別率。視域光闌愈小，映象襯度愈佳。故為了增加襯度可將視域光闌縮小到最低限度，即觀察時(shí)調(diào)至與目鏡內(nèi)視域同樣大小。在攝影時(shí)則調(diào)節(jié)至畫面尺寸為限。2.濾色片濾色片的作用是吸收光源發(fā)出的白色光中波長(zhǎng)不合需要的部分，只讓一定波長(zhǎng)的光線通過(guò)，從而得到一定波長(zhǎng)的光線。因而，濾色片是金相顯微攝影（黑白）時(shí)一個(gè)有力的輔助工具，用以得到優(yōu)良的金相照片。使用濾色片的目的主要有：增加映象襯度或提高某種彩色組織的微細(xì)部分的鑒別能力。（2）校正殘余象差由于消色差物鏡象差的校正僅在黃綠波區(qū)比較完善，故使用時(shí)應(yīng)配用黃綠色濾色片，其它色彩的濾色片均顯著暴露消色差物鏡的缺點(diǎn)，降低映象質(zhì)量。復(fù)消色差物鏡對(duì)各波區(qū)象差校正極佳，故可不用濾色片。或根據(jù)襯度需要選擇而不受象差校正的限制。（3）得到較短的單色光以提高鑒別率。我們知道光源波長(zhǎng)愈短，物鏡的鑒別率愈高，如采用藍(lán)光將比黃綠光具有更高的鑒別能力。照明系統(tǒng)金相顯微鏡必須依靠附加光源方可進(jìn)行工作，這一點(diǎn)與生物顯微鏡不同。照明系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)不同的研究目的調(diào)整、改變采光方法，并完成光線行程的轉(zhuǎn)換。該系統(tǒng)的主要部件是光源與垂直照明器。一般金相顯微鏡采用燈光照明，借棱鏡或其它反射方法使光線投在金相磨面上，靠金屬自身的反射能力，部分光線被反射而進(jìn)入物鏡，經(jīng)放大成象最終被我們所觀察。下面討論照明系統(tǒng)主要部件及作用。顯微鏡自身的工作特點(diǎn)決定了對(duì)光源的特別要求：（1）光強(qiáng)度大，并在一定范圍內(nèi)可任意調(diào)整。因?yàn)椴煌慕M織襯度，不同的放大率，需有不同的照明強(qiáng)度。因此，最好選用可調(diào)式光源。當(dāng)光源不帶調(diào)壓裝置時(shí)，可利用濾光片調(diào)整光強(qiáng)度，或利用光欄調(diào)節(jié)光通量。（2）光源的強(qiáng)度要均勻。可借助聚光鏡、毛玻璃等置于光路的適當(dāng)位置，以獲得均勻的光束。（3）光源的發(fā)熱程度不宜過(guò)高，以免損傷儀器的光學(xué)附件。為此，于強(qiáng)光源前可安置吸熱、散熱裝置。（4）光源位置（高低前后、左右）可以調(diào)整。金相顯微鏡中最普遍應(yīng)用的是白熾燈，工作電壓6~12V，功率多為15W~30W。光源由于集光透鏡位置不同，使光程中集光情況不同，因而得到不同的照明效果。金相顯微鏡中光源常用的使用方法為臨介照明、科勒照明，散光照明和平行光照明。下面只介紹科勒照明：科勒照明是由科勒1893年發(fā)展的，是目前廣泛應(yīng)用的照明方式。這種照明方式對(duì)光源的要求沒(méi)有臨界照明那樣嚴(yán)格，其特點(diǎn)是：光源的一次象借助于燈聚光器聚焦在孔徑光欄處，孔徑光欄同光源的一次象一起聚焦在接近物鏡的后焦平面上。此外，燈聚光器聚焦在視場(chǎng)光欄上，視場(chǎng)光欄同燈聚光器的一次象一起聚焦在試樣表面上。這就意味著光源不需要包含一個(gè)均勻的發(fā)射光的表面，提供了一個(gè)很均勻的照明場(chǎng)，因此卷曲的鎢絲燈亦可得到均勻地照明。垂直照明器與光路行程：金相顯微鏡的光源一般位于鏡體的側(cè)面，與主光軸成正交。因此，需要一個(gè)“垂直照明器”起光路垂直換向作用。垂直照明器的種類有平面玻璃、全反射棱鏡、暗場(chǎng)用環(huán)形反射鏡由于觀察目的不同，金相顯微鏡對(duì)試樣的采光方式要求亦不相同。據(jù)此，可分明視場(chǎng)照明和暗視場(chǎng)照明。明視場(chǎng)照明是金相研究中的主要采光方法。垂直照明器將來(lái)自光源的光線轉(zhuǎn)向、并照射在金相試樣表面上。由試樣表面反射的光線復(fù)又經(jīng)物鏡、目鏡成象。如果試樣表面光滑如鏡，那么顯微鏡中觀察到明亮的一片；而反光能力差的相或產(chǎn)生漫散射的地區(qū)將變得灰暗。在高倍觀察時(shí)，宜采用平面玻璃作垂直照明器。此時(shí)，光線可充滿物鏡的孔徑角，使物鏡的分辨能力得到最好的發(fā)揮。但由于光線透過(guò)平面玻璃損失較大，故映象襯度稍差；在低倍放大時(shí)，宜采用全反射棱鏡作垂直照明器。雖然此時(shí)物鏡內(nèi)只有一半充滿光線，降低了物鏡的數(shù)值孔徑，致使分辨能力減小。但成象的襯度較高，且富有立體感。暗視場(chǎng)與明視場(chǎng)顯微鏡的區(qū)別在于：明視場(chǎng)中經(jīng)垂直照明器轉(zhuǎn)向后的入射光束通過(guò)物鏡直射到目的物上，而暗視場(chǎng)則是使入射光束繞過(guò)物鏡斜射于目的物上。這樣的光束是靠環(huán)形光闌及環(huán)形反射鏡獲得的。（四）機(jī)械系統(tǒng)顯微鏡的機(jī)械系統(tǒng)主要有底座，載物臺(tái)，鏡筒、調(diào)節(jié)螺絲及照相部件等。其作用分述如下：（1）底座起支撐整個(gè)鏡體的作用。（2）載物臺(tái)用于放置金相樣品。一般備有在水平面內(nèi)能作前后、左右移動(dòng)的螺絲及刻度，以改變觀察部位；或有的載物臺(tái)可在360°水平范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。（3）鏡筒是物鏡、垂直照明器、目鏡及光路系統(tǒng)其它元件的聯(lián)接筒。（4）調(diào)節(jié)螺絲供調(diào)節(jié)鏡筒升降之用。有粗調(diào)螺絲、微調(diào)螺絲，以完成顯微映象的聚焦調(diào)節(jié)。（五）金相顯微鏡的安裝與調(diào)節(jié)1.將機(jī)身（機(jī)座）從儀器包裝箱內(nèi)取出置于平整無(wú)振動(dòng)的工作臺(tái)面上，取下機(jī)身頂端連接處黑色防塵蓋，卸下機(jī)頭底部白色防塵蓋，將三目觀察頭卡于機(jī)座上連接處，鎖緊螺釘。取出燈箱，連接端卡于同軸照明器上，固緊螺釘。將載物板置于載物臺(tái)面上。2.安裝物鏡、目鏡：取下物鏡轉(zhuǎn)換器上的防塵蓋，拿好物鏡（手指切勿碰到物鏡鏡片）旋緊于物鏡轉(zhuǎn)換器上，將物鏡鏡頭置于光路中。取下目鏡防塵蓋，將目鏡沿著目鏡觀察筒讓其自由下滑到底端。3.安裝各種光學(xué)附件（插入濾色片、起偏振片）透反射正置顯微鏡將聚光鏡安裝于載舞臺(tái)下面聚光鏡座上，鎖緊螺釘。調(diào)節(jié)聚光鏡升降手輪到合適位置。調(diào)節(jié)聚光鏡對(duì)中螺釘校正聚光鏡光路中心。4.燈絲調(diào)節(jié)取下10X物鏡，將一張白紙置于載物臺(tái)面上，前后移動(dòng)燈箱上燈絲調(diào)節(jié)旋鈕使燈絲像清晰，若燈絲像不清晰可升降聚光鏡使燈絲像清晰，置于圓形光斑中心，照明比較充分均勻。旋上10X物鏡。以上步驟做完可放樣品調(diào)節(jié)焦距觀察了。三．顯微鏡的操作與維護(hù)金相顯微鏡屬精密的光學(xué)儀器，操作者必須充分了解其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、性能及使用方法，并嚴(yán)守操作規(guī)程。（一）顯微鏡應(yīng)放置在干燥通風(fēng)，少塵埃及不發(fā)生腐蝕氣氛的室內(nèi)。室內(nèi)相對(duì)濕度應(yīng)小于70%，要注意適時(shí)通風(fēng)。但同時(shí)儀器不宜長(zhǎng)期受陽(yáng)光直射。室內(nèi)溫度過(guò)低顯微鏡機(jī)械部分的潤(rùn)滑油脂容易凍結(jié)，使操作困難，在冬季無(wú)暖氣設(shè)備的室內(nèi)可用空調(diào)或電爐維持室內(nèi)溫度。（二）顯微鏡用畢后，應(yīng)取下鏡頭收藏在置有干燥劑的容器中，并注意經(jīng)常更換干燥劑；在顯微鏡物鏡、目鏡裝置處放上防護(hù)罩，以防塵埃進(jìn)入鏡體；最后用罩子將整個(gè)顯微鏡體蓋好，儀器周圍或內(nèi)腔最好放置防霉劑，如甲醛.B--萘酚、麝香草酚等慢性揮發(fā)藥品。（三）操作時(shí)雙手及樣品要干凈，絕不允許將浸蝕劑未干的試樣在顯微鏡下觀察，以免腐蝕物鏡等光學(xué)元件。操作時(shí)應(yīng)精力集中，接通電源時(shí)應(yīng)通過(guò)變壓器，裝卸或更換鏡頭時(shí)必須輕、穩(wěn)、細(xì)心。（五）聚焦調(diào)整時(shí)，應(yīng)先轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)螺絲，使物鏡盡量接近試樣（目測(cè)），然后邊從目鏡中觀察，邊調(diào)節(jié)粗調(diào)螺絲，使物鏡漸漸離開(kāi)樣品直到看到顯微組織映象時(shí)，再使用微調(diào)螺絲調(diào)至映象清晰為止。（六）油浸物鏡用畢后應(yīng)立即擦凈。方法是：首先用鏡頭紙將鏡頭表面殘留的油擦去，再浸潤(rùn)少許（1滴）二甲苯溶液或丙酮擦拭。最后用干凈鏡頭紙（或綢布）擦干凈，擦干的目的是防止溶液將鏡頭內(nèi)粘合樹(shù)膠脫溶，損壞物鏡。（七）顯微鏡的光學(xué)元件嚴(yán)禁用手或手帕等擦摸，必須先用專用的橡皮球吹去表面塵埃，再用干凈的駝毛刷或鏡頭紙輕輕擦凈。四．金相顯微鏡的放大倍數(shù)顯微鏡是由兩塊透鏡（物鏡和目鏡）組成，并借物鏡、目鏡兩次放大，使物體得到極高放大倍數(shù)。顯微鏡光學(xué)放大倍數(shù)：總放大倍數(shù)=物鏡放大倍數(shù)x目鏡放大倍數(shù)金相顯微鏡的光學(xué)放大倍數(shù)一般為50x～2000x,連接電腦系統(tǒng)參考放大倍數(shù)為100x～2600x.CCD攝像器拍攝圖像的放大倍數(shù)計(jì)算方法（系統(tǒng)數(shù)字放大）：有二種方式可以知道顯微鏡通過(guò)攝像裝置連接電腦后在顯示器上的放大倍數(shù)。

第一種：拿一把透明的尺子，放在顯微鏡下，在顯示器上成像后，用尺寸量顯示器上尺子每小格（或者N小格）的長(zhǎng)度，然后除以每小格（或者N小格）的實(shí)際大小，就是它的放大倍數(shù)。

例如：尺子的每小格為1mm，在顯示器上顯示的尺寸為10mm，那么它的放大倍數(shù)就是10倍。

第二種方法：

顯示器上放大倍數(shù)=電腦顯示器尺寸（單位英寸）X25.4mm÷CCD靶面×物鏡倍數(shù)×適配倍數(shù)（攝像接口）×顯微鏡系統(tǒng)放大倍數(shù)

例如：用17英寸顯示器，4X物鏡，0.5X適配器，1X的系統(tǒng)放大倍數(shù)

放大倍數(shù)就是：17×25.4÷6×4×0.5×1≈288倍

CCD靶面對(duì)角線尺寸大小

1/3英寸為6mm1/2英寸為8mm

2/3英寸為11mm1/4英寸為4mm金相顯微鏡一般有5X、10X、20X、40X、50X、60X、80X、100X這幾種物鏡目鏡放大倍數(shù)一般為5X、10X、12.5X、16X、20X十字分劃目鏡一般為10X適配接口一般有0.5X、1X六．金相試樣制備技術(shù)一．金相試樣制備步驟：

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1．1．1取樣

1．縱向取樣縱向取樣是指沿著鋼材的鍛軋方向進(jìn)行取樣。主要檢驗(yàn)內(nèi)容為：非金屬夾雜物的變形程度、晶?；兂潭?、塑性變形程度、變形后的各種組織形貌、熱處理的全面情況等。

2．橫向取樣橫向取樣是只垂直于鋼材鍛扎方向取樣。主要檢驗(yàn)內(nèi)容為：金屬材料從表層到中心的組織、顯微組織狀態(tài)、晶粒度級(jí)別、碳化物網(wǎng)、表層缺陷深度、氧化層深度、脫碳層深度、腐蝕層深度、表面化學(xué)熱處理及鍍層厚度等。

3．缺陷或失效分析取樣

截取缺陷分析的試樣，應(yīng)包括零件的缺陷部分在內(nèi)。取樣時(shí)應(yīng)注意不能使缺陷在磨制時(shí)被損傷甚至消失。

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[/center]1．1．2試樣尺寸

金相試樣的大小以便于握持、易于磨制為準(zhǔn)。通常顯微試樣為直徑15mm、高15~20mm的圓柱體或邊長(zhǎng)為15~25mm的立方體。

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1．1．3試樣的切割

試樣可用手鋸、砂輪切割機(jī)、剪切、鋸、刨、車、銑等截取。硬而脆的金屬可以用錘擊法取樣。不論用哪種方法切割，均應(yīng)注意不能使試樣由于變形或過(guò)熱導(dǎo)致組織發(fā)生變化。對(duì)于使用高溫切割的試樣，必須除去熱影響部分。二.鑲樣（倒置金相顯微鏡可省略這一步）

對(duì)于形狀特殊或尺寸細(xì)小不易握持的試樣，要進(jìn)行鑲嵌或機(jī)械夾持

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一般情況下，如果試樣大小合適，則不需要鑲樣，但試樣尺寸過(guò)小或形狀極不規(guī)則者，如帶、絲、片、管，制備試樣十分困難，就必須把試樣鑲嵌起來(lái)。鑲嵌分冷鑲嵌和熱鑲嵌二種。

目前一般多采用塑料鑲嵌。鑲嵌材料有熱凝性塑料(如膠木粉)、熱塑性塑料(如聚氯乙烯)、冷凝性塑料(環(huán)氧樹(shù)脂加固化劑)及醫(yī)用牙托粉加牙托水等。

牙托水鑲嵌法，這種方法操作方便。室溫下將牙托粉加適量的牙托水調(diào)成糊狀(不能太稀)，將欲鑲嵌的細(xì)小試樣放置在一塊平整的玻璃上，用合適的金屬圈或塑料圈套在試樣外面，室溫下將牙托粉加適量的牙托水調(diào)成糊狀(不能太稀)，并迅速注入金屬圈或塑料圈內(nèi)待30分鐘后即固化，目前這樣方法完全可取代低熔點(diǎn)合金鑲嵌法。三.磨光

磨光分為粗磨與精磨

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(1)粗磨的目的是為整平試樣，并磨成合適的形狀。

金相試樣的磨光除了要使表面光滑平整外，更重要的是應(yīng)盡可能減少表層損傷。每一道磨光工序必須除去前一道工序造成的變形層(至少應(yīng)使前一道工序產(chǎn)生的變形層減少到本道工序產(chǎn)生的變形層深度)，而不是僅僅把前一道工序的磨痕除去；同時(shí)，該道工序本身應(yīng)做到盡可能減少損傷，以便于進(jìn)行下一道工序。最后一道磨光工序產(chǎn)生的變形層深度應(yīng)非常淺，保證能在下一道拋光

[center][/center](2)精磨

精磨的目的是消除粗磨時(shí)留下的較深的磨痕，為下一步拋光打好基礎(chǔ)。精磨通常是在砂紙上進(jìn)行，砂紙分水砂紙和金相砂紙。通常水砂紙為SiC磨料不溶于水，金相砂紙的磨料有人造剛玉、碳化硅、氧化鐵等，性均極硬，呈多邊棱角，具有良好的切削性能，精磨時(shí)可用水作潤(rùn)滑劑進(jìn)行手工濕磨或機(jī)械濕磨，通常使用粒度為240、400、600、1000四種水砂紙進(jìn)行磨光后即可進(jìn)行拋光，對(duì)于較軟金屬，應(yīng)用更細(xì)的金相砂紙磨光后再拋光。

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不可以換砂紙

可以換砂紙[/center][center][/center]

對(duì)于有一定數(shù)量的試樣，精磨可用手工采用機(jī)械磨制進(jìn)行。將不同粒度的砂紙分別置于邊緣略有突起的電動(dòng)轉(zhuǎn)盤上，則隨著轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，可進(jìn)行機(jī)械磨，磨光效率能進(jìn)一步提高四．拋光

拋光的目的是要盡快把磨光留下的細(xì)微磨痕成為光亮無(wú)痕的鏡面，金相試樣的拋光基本分為機(jī)械拋光、化學(xué)拋光、電解拋光三類。

1、機(jī)械拋光

拋光的目的就是要盡快反磨光工序留下的變形層除去，并使拋光產(chǎn)生的變形層不影響顯微組織的觀察。

在機(jī)械拋光中拋光盤由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，上面鋪以拋光布。粗拋采用帆布呢或粗呢，精拋用絨布、細(xì)呢或絲綢。拋光液為在水中加入粒度為0.3-1.0微米的AL2O3懸浮液，配比為5-10克/升。對(duì)于一些高硬度樣品，采用金剛石石膏作為拋光劑。拋光時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以磨痕全部消除呈鏡面即可停止，清洗干燥后備用。拋光樣品可以進(jìn)行如夾雜物、疏松等項(xiàng)目的觀察，其余項(xiàng)目需進(jìn)行腐蝕，以便觀察相關(guān)的組織。

拋光操作的關(guān)鍵是要設(shè)法得到最大的拋光速率，以便盡快除去磨光時(shí)產(chǎn)生的損傷層，同時(shí)要使拋光產(chǎn)生的變形層不致影響最終觀察到的組織，即不會(huì)產(chǎn)生假象。

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以往，粗拋常用的磨料是粒度為10~20μm的α-Al2O3、Cr2O3或Fe2O3，加水配成懸浮液使用。目前，人造金剛石磨料已逐漸取代了氧化鋁等磨料，因其具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)與氧化鋁等相比，粒度小得多的金剛石磨粒，拋光速率要大得多，例如4~8μm金剛石磨粒的拋光速率與10~20μm氧化鋁或碳化硅的拋光速率相近；2)表面變形層較淺；3)拋光質(zhì)量最好。2、電解拋光

機(jī)械拋光時(shí)，試樣表面要產(chǎn)生變形層，影響金相組織顯示的真實(shí)性。電解拋光可以避免上述問(wèn)題，因?yàn)殡娊鈷伖饧兿惦娀瘜W(xué)的溶解過(guò)程，沒(méi)有機(jī)械力的作用，不引起金屬的表面變形。對(duì)于硬度低的單相合金以及一般機(jī)械拋光難于做到的鋁合金、鎂合金、銅合金、鈦合金、不銹鋼等宜采用此法。此外，電解拋光對(duì)試樣磨光程度要求低(一般用800號(hào)水砂紙磨平即可)，速度快，效率高。

但是電解拋光對(duì)于材料化學(xué)成分的不均勻性，顯微偏析特別敏感，非金屬夾雜物處會(huì)被劇烈地腐蝕，因此電解拋光不適用于偏析嚴(yán)重的金屬材料及作夾雜物檢驗(yàn)的金相試樣。

3、化學(xué)拋光

化學(xué)拋光是靠化學(xué)溶解作用得到光滑的拋光表面。這種方法操作簡(jiǎn)單，成本低廉，不需要特別的儀器設(shè)備，對(duì)原來(lái)試樣表面的光潔度要求不高，這些優(yōu)點(diǎn)都給金相工作者帶來(lái)很大方便。化學(xué)拋光的原理與電解拋光類似，是化學(xué)藥劑對(duì)試樣表面不均勻溶解的結(jié)果。

化學(xué)拋光是將試樣浸在化學(xué)拋光液中，進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄噭?dòng)或用棉花經(jīng)常擦試，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，就可以得到光亮的表面。化學(xué)拋光兼有化學(xué)腐蝕的作用，能顯示金相組織，拋光后可直接在顯微鏡下觀察。

化學(xué)拋光液的成分隨拋光材料的不同而不同。一般為混合酸溶液，常用的酸類有：正磷酸、鉻酸、硫酸、醋酸、硝酸及氫酸；為了增加金屬表面的活性以利于化學(xué)拋光的進(jìn)行，還加入一定量的過(guò)氧化氫。化學(xué)拋光液經(jīng)使用后，溶液內(nèi)金屬離子增多，拋光作用減弱，需經(jīng)常更換新溶液。五．金相試樣的腐蝕

試樣機(jī)械拋光后，在顯微鏡下，只能看到光亮的磨面及夾雜物等。要對(duì)試樣的組織進(jìn)行顯微分析，還必須讓試樣經(jīng)過(guò)腐蝕。常用的腐蝕方法有化學(xué)腐蝕法和電解腐蝕法(觀察非金屬夾雜的金相試樣，直接采用光學(xué)法，不需要作任何腐蝕)。

化學(xué)腐蝕

化學(xué)腐蝕是將拋光好的樣品磨光面在化學(xué)腐蝕劑中腐蝕一定時(shí)間，從而顯示出其試樣的組織形貌。

化學(xué)腐蝕的方法是顯示金相組織最常用的方法。其操作方法是：將已拋光好的試樣用水沖洗干凈或用酒精擦掉表面殘留的臟物，然后將試樣磨面浸入腐蝕劑中或用竹夾子或木夾夾住棉花球沾取腐蝕劑在試樣磨面上擦拭，拋光的磨面即逐漸失去光澤；待試樣腐蝕合適后馬上用水沖洗干凈，用濾紙吸干或用吹風(fēng)機(jī)吹干試樣磨面，即可放在顯微鏡下觀察。

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單相組織和雙相組織的顯微組織圖

試樣腐蝕的深淺程度要根據(jù)試樣的材料，組織和顯微分析的目的來(lái)確定，同時(shí)還應(yīng)與觀察者所需要的顯微鏡的放大率有關(guān)；高倍觀察時(shí)腐蝕稍淺一些，而低倍觀察則應(yīng)腐蝕較深一些。

一般而言，組織越彌散越易侵蝕，淬火鋼、合金元素含量高的材料、不銹鋼等組織侵蝕時(shí)間宜長(zhǎng)些。侵蝕時(shí)間在相當(dāng)程度上取決于制作經(jīng)驗(yàn)，一般侵蝕到表面稍微發(fā)暗即可。侵蝕好的樣品應(yīng)立即用水沖洗干凈，干燥后即可進(jìn)行金相觀察。侵蝕好的樣品應(yīng)立即用水沖洗干凈，干燥后即可進(jìn)行金