用金相显微镜观察金相组织的原理

MDS-DM320数码金相显微镜和数码金相显微镜价格

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金相显微镜的使用及铁碳合金平衡组织观察实验

一．实验目的

1.了解金相显微镜的光学原理和构造

2.初步掌握金相显微镜的使用方法及利用显微镜进行显微组织分析 3.识别和研究铁碳合金(碳钢和白口铸铁)在平衡状态下的显微组织

4.分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响，加深理解成分、组织与性能之间的相互关系

二．实验原理

1． 金相显微镜能够实现放大晶体表面，帮助观察者看到肉眼无法直接看到的晶体

表面的组织形态

2. 铁碳合金根据组织特点及碳含量的不同，铁碳合金可分：工业纯铁、钢和铸铁三大类。 类 型 含碳量（C％） 纯铁 <0.02 铁素体 4％硝酸酒精溶液 碳 钢 共析钢 0.8 珠光体 亚共析钢 0.02—0.77 铁素体+珠光体 4％硝酸酒精溶液 4％硝酸酒精溶液 过共析钢 0.8～2.06 珠光体十二次渗碳体 4％硝酸酒精溶液 白 亚共晶白口铁 2.06～4.3 珠光体十二次渗碳体＋莱氏体 4％硝酸酒精溶液 显微组织 浸蚀剂 口 铸 铁 共晶白口铁 4.3 莱氏体 4％硝酸酒精溶液 过共晶白口铁 4.3—6.67 莱氏体+一次渗碳体 4％硝酸酒精溶液

3. 借助金相显微镜能够实现观察各种含碳量时铁碳组织晶体表面形态，加深大家对铁碳合金的认识及理解

三 .实验仪器及药品

金相显微镜；金相图册； 各种铁碳合金的显微样品

四. 实验注意事项

1. 金相显微镜属于精密仪器，使用时注意轻拿轻放，保护仪器 2. 观察样品时，要保护样品表面，防止磨划

3. 合理调节光圈大小及放大倍数，尽量拍摄到最清晰的显微组织图 4. 使用金相显微镜时，调节从小倍数物镜开始，以便快速调焦

五．实验步骤

1. 学习调节金相显微镜，了解各结构件使用方法，使用技

4XCE系列 金相显微镜一、用 途：4XC 系列倒置金相显微镜主要用于鉴别和分析金属内部结构组织，4XCE倒置金相显微镜为研究金属学金相的重要仪器。4XCE倒置金相显微镜配置落射照明 、长距平场消色差物镜、大视野目镜，图像清晰、衬度好，同时还配有内置偏光观察装置。倒置金相显微镜可用于，铸造、冶炼、热处理的研究，原材料的检验或材料处理后的分析等。本仪器系大专院校进行教学，实验室，工厂质量鉴定的理想仪器。 性能特点： ? 对于外形不规则或较大的试样也可进行显微镜观察。 ? 配置大视野目镜和长距平场消色差物镜，视场大而清晰。 ? 粗微动同轴调焦机构，粗动松紧可调，微动格值:2μm。 ? 三目镜筒,可自由切换正常观察，可进行100%透光摄影

二、成像系统简介：4XCE电脑型倒置金相显微镜是通过光电转换与计算机，数码相机以及电视机等设备结合在一起，不仅可以在目镜上观察，还能在显示屏幕上观察实时动态图像，还可在计算机，数码相机上将所需要的图片进行编辑、保存和打印。 三、技术参数： 平场目镜 放大倍数(X) 10X 平场消色差物镜 放大倍数（X） 10X 20X 40X 100X(油) 光学放大倍数 系统参考放大倍数 目镜筒 载物板孔径 照明系

金相显微镜的使用及铁碳合金平衡组织观察实验

一．实验目的

1.了解金相显微镜的光学原理和构造

2.初步掌握金相显微镜的使用方法及利用显微镜进行显微组织分析 3.识别和研究铁碳合金(碳钢和白口铸铁)在平衡状态下的显微组织

4.分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响，加深理解成分、组织与性能之间的相互关系

二．实验原理

1． 金相显微镜能够实现放大晶体表面，帮助观察者看到肉眼无法直接看到的晶体

表面的组织形态

2. 铁碳合金根据组织特点及碳含量的不同，铁碳合金可分：工业纯铁、钢和铸铁三大类。

3. 借助金相显微镜能够实现观察各种含碳量时铁碳组织晶体表面形态，加深大家对铁碳合金的认识及理解

三 .实验仪器及药品

金相显微镜；金相图册； 各种铁碳合金的显微样品

四. 实验注意事项

1. 金相显微镜属于精密仪器，使用时注意轻拿轻放，保护仪器 2. 观察样品时，要保护样品表面，防止磨划

3. 合理调节光圈大小及放大倍数，尽量拍摄到最清晰的显微组织图 4. 使用金相显微镜时，调节从小倍数物镜开始，以便快速调焦

五．实验步骤

1. 学习调节金相显微镜，了解各结构件使用方法，使用技巧及注意事项 2. 学习桌面上摄像软件的使用方法

3. 使用金相显微镜及摄像软件拍摄9组标准样品的显微组

材料科学基础实验报告

金相显微镜的使用和铁碳合金平衡组织观察

【实验目的】

1、了解金相显微镜的光学原理和构造，并初步掌握金相显微镜的使用方法及

利用显微镜进行显微组织分析；

2、识别和研究铁碳合金(碳钢和白口铸铁)在平衡状态下的显微组织；

3、分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响，加深理解成分、组织与性能之间 的相互关系；

4、利用所学知识和实验仪器自己打磨45#钢，进行观察其显微组织。

【实验原理】

一、金相显微镜

金相显微镜结构包括：底座组、粗微动调焦机构、物镜转换器、载物台、目镜管组、物镜与目镜这六个主要部分。工作原理：由灯泡发出—束光线，经过聚光镜组及反光镜，被会聚在孔径光栏上，然后经过聚光镜组，再度将光线聚集在物镜的后焦面上。最后光线通过物镜，用平行光照明标本，使其表面得到充分均匀的照明。从物体表面散射的成象光线，复经物镜、辅助物镜片、半透反光镜、辅助物镜片、棱镜与半五角棱镜，造成一个物体的放大实象。该象被目镜再次放大。 二、铁碳合金

所有碳钢和白口铸铁在室温下的组织均由铁素体（F）和渗碳体（FeC）这两个基本相所组成。只是因含碳量不同，铁素体和渗碳体的相对数量、析出条件以及分布

实验二、金相显微镜的成像原理、构造与使用

一、实验目的

1. 了解金相显微镜的成像原理、基本构造，各主要部件的作用

2. 掌握正确的使用操作规程和维护方法

二、实验原理

1. 金相显微镜

金相显微镜的种类很多，按功能可分为教学型、生产型和科研型。按结构可分为台式、立式和卧式三大类。其构造均由光学系统、照明系统和机械系统三大部分组成，有的显微镜还附带照相装置和暗场照明系统等。

光学金相显微镜是依靠光学系统实现放大作用的，显微镜成像原理如图所示。其组成主要包括物镜、目镜及一些辅助光学零件。对着被观察物体AB的一组透镜叫物镜；对着眼睛的一组透镜叫目镜。现代显微镜的物镜和目镜都是由复杂的透镜系统组成的，其放大倍数可提高到1600~2000倍。

当被观察物体AB置于物镜前焦点略远处时，物体的反射光线穿过物镜经折射后，得到一个放大的实像A′B′（称为中间像）。若A′B′处于目镜焦距之内，则通过目镜观察到的物镜是经目镜再次放大的虚像A′′B′′。由于正常人眼观察物体时最适宜的距离是250mm（称为明视距离），因此在显微镜设计上，应让虚像A′′B′′正好落在距人眼250mm处，以使观察到的物体影像最清晰。

2. 金相显微镜的使用步骤

现场讲解为主

（1）接通电源，打开照明系统，根

金相显微镜MM-4XC说明书

部件名称

1目镜 2.观察/摄影功能切换推杆 3.镜体锁紧螺钉 4.三目头 5.限位手轮 6台面纵向移动手轮 7亮度调节旋钮 8.台面横向移动手轮 9.电源开关 10.视场光栏调中螺钉 11.聚光灯调节手柄 12.灯泡垂直方向调节旋钮 13.灯泡横向调节旋钮 14.灯箱15.滤色片座 16.孔径光栏调节手柄 17.视场光栏调节手柄 18.物镜 19.载物台 20.压簧片 21.双目头 22.起偏振器 23.灯箱锁紧螺钉 24.调节松紧手轮 25.粗动调节手轮 26.微动调焦手轮 27.带保险丝座的电源插座 28.电源插头

技术规范

三目头：倾斜30°。 物镜： 物镜类型 （无盖玻片） 放大倍数 10× 平场消色差 20× 40× 100×（弹簧，油） 10× 消色差 半平场小色差 20× 100×（弹簧，油） 40× 数值孔径 0.25 0.40 0.60 1.25 0.25 0.40 1.25 0.65 工作距离 8.8 8.6 3.73 0.33 6.6 1.85 0.194 0.55 MM-4XCB MM-4XC 型号 转换器：四孔滚珠内定位转换器

Axiovert 200MAT金相显微镜操作规程

金相显微镜属于精密光学仪器，为了保证金相显微镜系统的正常发挥功能，特制定本规程。

金相显微镜由专人使用，专人负责日常维护、保养，任何人未经许可，不得调试该设备。

金相显微镜系统的操作步骤及日常维护、保养注意事项如下： 一、 显微镜部分 1.试验前的准备

1.1去掉防尘罩，打开电源。

1.2 调节载物台上同轴旋钮，使从物镜射出的光线位于载物台中心。 2.操作程序

2.1试样制备。

2.2根据需要旋转显微镜物镜转盘选择所需放大倍数。

2.3将制备好的试样置于载物台垫片上，放置应稳固，必要时予以固定。 2.4接通电源。

2.5调整粗/微调旋钮进行调焦，直到从目镜中观察到的图像清晰为止。 2.6转动同轴旋钮切换不同视场观察试面。 二、 计算机及图像采集系统

1.打开计算机，启动软件AxioVision Rel. 4.6，点击工具栏预览按钮即可观察

到来自金相显微镜的实时图像。

2.转动同轴旋钮选择合适的视场，在预览窗口中选择显微镜相同的倍率。 3.调节粗/微调旋钮使预览窗口中图像至最清晰，点击工具栏(或预览窗口)中

拍摄按钮采集图像。

二：铁碳合金的金相显微组织观察

一、 实验目的

1. 熟悉碳钢和白口铸铁在平衡状态下的显微组织；

2. 熟悉各种工业用铸铁的显微组织特征和石墨存在的不同形态；

3. 运用Fe-C和Fe-Fe3C双重相图分析各种铸铁的石墨化及显微组织形成过程； 4. 观察碳钢经不同热处理后的基本组织； 5. 了解热处理工艺对钢组织和性能的影响； 6. 熟悉碳钢几种典型热处理组织—马氏体M、屈氏体T、索氏体S、回火马氏体M回火、回火屈氏体T回火、回火索氏体S回火等组织的形态及特征。

二、 预习要求

复习有关铁碳相图和热处理原理的有关内容。

三、 实验所需仪器设备

金相显微镜、标准试样

四、 实验原理

2.1铁碳合金的平衡组织

Fe-Fe3C相图是研究碳钢和白口铸铁的重要工具，也是分析这些合金在平衡状态或接近平衡状态下显微组织的基础。根据Fe-Fe3C相图，含碳量小于2.11%的合金称为碳钢，含碳量大于2.11%的合金称为白口铸铁。虽然这些合金在室温下的组成相都是铁素体和渗碳体，但由于各相的形态、数量和分布不同，它们的显微组织有很大差异。图2-1给出了按组织分区的Fe-Fe3C相图。

图2-1 按组织分区的Fe-Fe3C相图

2.1.1 工业纯铁在退火状态下的

实验 铸铁的金相组织观察

一、实验目的

1．观察和研究灰铸铁、可锻铸铁及球墨铸铁的显微组织特征。 2．了解影响铸铁中石墨形态的因素。

二、概述

根据石墨的形态、大小和分布情况不同，铸铁分为：灰口铸铁（石墨呈片条

状）、可锻铸铁（石墨呈团絮状）和球墨铸铁（石墨呈圆球状）。 （一）灰口铸铁

灰口铸铁组织的特征是在钢的基体上分布着片状石墨。根据石墨化程度及基本组织的不同，灰口铸铁可分为：铁素体灰口铸铁，铁素体—珠光体灰口铸铁和珠光体灰口铸铁。

对灰口铸铁石墨形态的观察，应在未浸蚀的试样上进行。放大倍数为100倍。灰口铸铁石墨分布形状的说明见下表1。

表1

（二）可锻铸铁

可锻铸铁（又称韧性铸铁）是由白口铸铁经石墨化退火处理而得。其中渗碳体发生分解而形成团絮状石墨。按照基体组织不同，可锻铸铁分为铁素体可锻铸铁和珠光体可锻铸铁两类，如下图所示。

（三）球墨铸铁

在球墨铸铁组织中石墨呈圆球状。球状石墨的存在可使铸铁内部的应力集中现象得到改善，同时减轻了对基体的割裂作用，从而充分地发挥了基体性能的潜力，使球墨铸铁获得很高的强度和一定的韧性。如下图所示。

三、实验方法指导

（一）实验内容及步骤

1．各小组分别领取各种不同类型的铸铁材料试样。 2．在显微镜下进行观察，并分析其组织形态特