金屬分析顯微鏡主要用于鑒別和分析金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)組織，為金屬物理學(xué)研究金相的工具。本儀器配有攝影裝置，可拍攝金相圖譜所需的整倍數(shù)照片，適用于廠礦企業(yè)、高等院校及科研等部門。1.配置大視野目鏡和長(zhǎng)距平場(chǎng)消色差物鏡（無(wú)蓋玻片），視場(chǎng)大而清晰。 2.粗微動(dòng)同軸調(diào)焦機(jī)構(gòu)，粗動(dòng)松緊可調(diào)，帶鎖緊和限位裝置，微動(dòng)格值:2μm。3.6V20W鹵素?zé)簦炼瓤烧{(diào)。4.可自由切換正常觀察與偏光觀察，可進(jìn)行1

■金屬分析顯微鏡技術(shù)規(guī)格
1.觀察頭:傾斜30? 
2.大視野目鏡：WF10X(Φ18mm)
3.長(zhǎng)距平場(chǎng)消色差物鏡(無(wú)蓋玻片)：10X/0.25、20X/0.40、40X/0.60、100X/1.25(彈簧,油)   
4.調(diào)焦機(jī)構(gòu):粗微動(dòng)同軸調(diào)焦, 微動(dòng)格值:2μm,粗動(dòng)松緊可調(diào),帶鎖緊和限位裝置 
5.轉(zhuǎn)換器:四孔(滾珠內(nèi)定位) 
6.載物臺(tái):雙層機(jī)械移動(dòng)式(尺寸:182mm×152mm,移動(dòng)范圍:15mm×15mm) 
7.照明系統(tǒng):6V/20W 鹵素?zé)?亮度可調(diào) 
■金屬分析顯微鏡儀器成套性
1.顯微鏡主機(jī)：1臺(tái)
2.觀察目鏡筒：1只
3.WF10X大視野目鏡：1對(duì)
4.長(zhǎng)距平場(chǎng)消色差物鏡10X、20X、40X、100X(彈簧,油)：各1只
5.濾色片(藍(lán)、綠、黃和磨砂玻璃)：1套
6.6V/20W鹵素?zé)簦?只
7.隨機(jī)文件：1份
■選購(gòu)件
1.大視野WF16X(Φ11mm)；分劃 10X(Φ18mm)，格值0.1mm/格 
2.長(zhǎng)距平場(chǎng)消色差物鏡(無(wú)蓋玻片)：5X、50X、80X、100X(干)
3.偏光裝置
4.0.5倍適配鏡、YH-3001攝像頭
5. 數(shù)碼適配鏡、數(shù)碼相機(jī)
6.專業(yè)研究級(jí)圖像分析軟件、計(jì)算機(jī)

金相分析是金屬材料試驗(yàn)研究的手段之一，采用定量金相學(xué)原理，由二維金相試樣磨面或薄膜的金相顯微組織的測(cè)量和計(jì)算來(lái)確定合金組織的三維空間形貌，從而建立合金成分、組織和性能間的定量關(guān)系。將計(jì)算機(jī)應(yīng)用于圖像處理，具有精度高、速度快等特點(diǎn)，可以大大提高工作效率。

計(jì)算機(jī)定量金相分析正逐漸成為人們分析研究各種材料，建立材料的顯微組織與各種性能間定量關(guān)系，研究材料組織轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)等的有力工具。采用計(jì)算機(jī)圖像分析系統(tǒng)可以很方便地測(cè)出特征物的面積百分?jǐn)?shù)、平均尺寸、平均間距、長(zhǎng)寬比等各種參數(shù)，然后根據(jù)這些參數(shù)來(lái)確定特征物的三維空間形態(tài)、數(shù)量、大小及分布，并與材料的機(jī)械性能建立內(nèi)在聯(lián)系，為更科學(xué)地評(píng)價(jià)材料、合理地使用材料提供可靠的數(shù)據(jù)。

一、金相顯微鏡的基本構(gòu)造

金相顯微鏡常見的有臺(tái)式、立式和臥式三大類。金相顯微鏡通常由光學(xué)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)三大部分組成。現(xiàn)以立式金相顯微鏡為例加以說(shuō)明。

1.載物臺(tái)  2.雙目鏡  3.調(diào)節(jié)螺釘  4.視場(chǎng)光欄圈  5—孔徑光欄圈   6.底座

7.物鏡   8.縱動(dòng)手輪   9.橫動(dòng)手輪   10.粗調(diào)焦手輪  11.微調(diào)焦手輪  12.偏心螺釘

金相顯微鏡的基本操作步驟：

（1）根據(jù)放大倍數(shù)選用所需的物鏡和目鏡，分別安裝在物鏡和目鏡筒內(nèi)，并使轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)至固定位置（由定位器定位）。

（2）轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)，使物鏡位于載物臺(tái)中心孔的中央，然后把金相試樣的 觀察面朝下倒置在載物臺(tái)上。

（3）將顯微鏡的電源插頭插在變壓器上，通過(guò)低壓（6～8V）變壓器接 通電源。

（4）轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)手輪，使載物臺(tái)漸漸上升以調(diào)節(jié)焦距，當(dāng)視場(chǎng)亮度增強(qiáng)時(shí) 再改用微調(diào)手輪進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至物象調(diào)整到清晰程度為止。

（5）適當(dāng)調(diào)節(jié)孔徑光欄和視場(chǎng)光欄，以獲得質(zhì)量的物象。

二、光學(xué)顯微鏡的放大成像原理

顯微鏡的成像放大部分主要由物鏡和目鏡組成。通過(guò)物鏡和目鏡的兩次放大，就能將物體放大到較高的倍數(shù)，下圖為顯微鏡的放大光學(xué)原理圖。物體AB置于物鏡前，離其焦點(diǎn)略遠(yuǎn)處，物體的反射光線穿過(guò)物鏡折射后，得到了一個(gè)放大的實(shí)象A1B1，若此象處于目鏡的焦距之內(nèi)，通過(guò)目鏡觀察到的圖象是目鏡放大了的虛象A2B2。

三、金相試樣的制備方法

為了在金相顯微鏡下正確有效地觀察到內(nèi)部顯微組織，就需制備能用于微觀檢驗(yàn)的樣品金相試樣，也可稱之為磨片。金相試樣制備的主要程序?yàn)椋喝?mdash;嵌樣(對(duì)于小樣品)—磨光—拋光一浸蝕等。

（1）取樣原則

手工用金相顯微鏡對(duì)金屬的一小部分進(jìn)行金相研究，其成功與否，可以說(shuō)取決所取試樣有無(wú)代表性。在一般情況下，研究金屬及合金顯微組織的金相試樣應(yīng)從材料或零件在使用中重要的部位截取；或是偏析、夾雜等缺陷嚴(yán)重的部位截取。在分析失效原因時(shí)，則應(yīng)在失效的地方與完整的部位分別截取試樣，以探究其失效的原因。對(duì)于生長(zhǎng)較長(zhǎng)裂紋的部件，則應(yīng)在裂紋發(fā)源處、擴(kuò)展處、裂紋尾部分別取樣，以分析裂紋產(chǎn)生的原因。研究熱處理后的零件時(shí)，因組織較均勻，可任選一斷面試樣。若研究氧化、脫碳、表面處理(如滲碳)的情況，則應(yīng)在橫斷面上觀察。有些零部件的“重要部位”的選擇要通過(guò)對(duì)具體服役條件的分析才能確定。

（2）試樣截取

手工無(wú)論采取何種截取方法截取試樣，都必須保證不使試樣觀察面的金相組織發(fā)生變化。金相試樣較理想的形狀是圓柱形和正方柱體

（3）鑲嵌

手工當(dāng)試樣尺寸過(guò)小、形狀特殊（如金屬碎片、絲材、薄片、細(xì)管、鋼皮等）不易握持，或要保護(hù)試樣邊緣（如表面處理的檢驗(yàn)、表面缺陷的檢驗(yàn)等）則要對(duì)試樣進(jìn)行夾持或鑲嵌。

（4）磨光

手工磨光的目的是要能得到一個(gè)平整的磨面，這種磨面上還留有極細(xì)的磨痕，這將在以后的拋光過(guò)程中消除。磨光工序又可分為粗磨和細(xì)磨兩步。

（5）拋光

手工拋光的目的是除去金相試樣磨面上由細(xì)磨留下的磨痕，成為平整無(wú)疵的鏡面。常見的拋光方法有機(jī)械拋光、電解拋光及化學(xué)拋光等。

（6）顯示

手工為了把磨面的變形層除去，同時(shí)還要把各個(gè)不同的組成相顯著地區(qū)分開來(lái)，得到有關(guān)顯微組織的信息，就要進(jìn)行顯微組織的顯示工作。常用的金相組織顯示方法主要為化學(xué)方法主要是浸蝕方法，包括化學(xué)浸蝕，電化學(xué)浸蝕及氧化法，是利用化學(xué)試劑的溶液借化學(xué)或電化學(xué)作用顯示金屬的組織。

四、金相分析方法的應(yīng)用

（1）焊接金相檢驗(yàn)；

（2）鑄鐵金相檢驗(yàn)；

（3）熱處理質(zhì)量檢驗(yàn)；

（4）各種金屬制品及原材料顯微組織檢驗(yàn)及評(píng)定；

（5）鑄鐵、鑄鋼、有色金屬、原材低倍缺陷檢驗(yàn)；

（6）金屬硬度（HV、HRC、HB、HL）測(cè)定、晶粒度評(píng)級(jí)；

（7）非金屬夾雜物含量測(cè)定；

（8）脫碳層/滲碳硬化層深度測(cè)定等。