实验一 普通光学金相显微镜的构造及使用.doc

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1、实验一普通光学金相显微镜的构造及使用实验二金相样品制备的一般方法一、实验目的：1、了解普通光学显微镜的构造，各主要部件及元件的效用。2、掌握正确的使用操作规程及维护方法。3、掌握金相样品制备的一般方法（机械抛光和化学浸蚀）。4、了解金相样品制备的其他方法。二、实验原理正常人眼看物体时，最适宜的距离大约在250mm左右，这个距离称为“明视距离”，此时能分辨的最小距离约为0.15~0.30mm。显微镜通过物镜及目镜两次放大而得到倍数较高的放大像，下图为它的放大原理图。显微镜的基本构造：光学系统、照明系

2、统、机械系统。显微镜二级放大原理：放大倍数为显微组织的显示（浸蚀）----原理：1）单相合金的浸蚀单相合金（包括纯金属）的组织是由不同晶粒组成的。各个晶粒的位向不同，存在着晶粒间界。一般晶界处的电极电位和晶粒内的不同，而且具有较大的化学不稳定性。因此在和化学试剂作用时，溶解得比较快，不同位向的晶粒，溶解程度也不同。在晶界处凹下去，光线被反射向斜方向而不进入目镜，呈现黑色。晶粒内也因表面倾斜程度不同有深浅不同。2）二相合金的浸蚀二相合金的浸蚀是由于化学成分不同、结构不同、因而电化学性质不同、电极电位

3、也不同的相组成了微电池，具有较高负电位的相成为阳极，溶解得快，逐渐凹下去；具有较高正电位的相则成为阴极，一般不易溶解，基本上保持原有平面（凸出，光亮色）。作为阳极的相如果表面（凹下去）本身又不平滑，则在显微镜下呈现暗黑色。一、实验内容、步骤及设备内容：1、认真观察和识别实验用金像显微镜的外形结构；各类元件和部件的效用和外貌特征和标志。2、练习显微镜的操作规程。正确选用物镜和目镜的匹配。光阑的调节、放大倍数的计算、目镜测微尺的使用、调焦的操作、维护的要点。垂直照明器的选用、滤色片的选用、暗场的使用等

4、。3、参观其他类型的显微镜。4、观察和识别实验用显微镜的外形结构；各类元件和部件的效用和外貌特征和标志。5、练习显微镜的操作规程。正确选用物镜和目镜的匹配、光阑的调节、放大倍数的计算、调焦操作、维护要点。6、参观其它类型的金相显微镜。7、用机械抛光和化学浸蚀法制备金相样品一块。8、观察试样的显微组织并绘制组织图（F50毫米圆形，图下标注材料名称、热处理规程、总放大倍数、浸蚀剂、样品组织等项）。步骤：1．样品的磨光：每人领取已截取并磨平的碳钢式样一块，本实验采取湿磨法在金相样品预磨机上磨平。2．样品

5、的抛光：磨光后的样品表面仍留有细的砂纸磨痕，还不能有效的观察侵蚀后的组织，因此必须将砂纸磨痕完全抛去，是表面达到光亮如镜的光洁度，才能满足显微镜观察的要求。抛光后的表面再200倍显微镜的观察下应基本上没有磨痕和磨坑。本实验采取机械磨法，在专用的金相样品抛光机上进行。3．显微组织的显示：采用化学侵蚀法，用竹夹子夹脱脂棉蘸侵蚀液在样品表面由上向下擦拭，当光亮镜面成灰白色，立即用水清洗，并用酒精擦洗后经吸水纸吸干。操作过程要迅速利落，以防带水样品表面在空气中氧化。严禁用手摸擦表面，以免皮肤受到伤害。1．

6、显微组织的观察与记录：制备好的样品用显微镜在100~400倍不同放大倍数下观察组织，体会放大倍数不同对组织观察和景深的影响，绘制组织特征图，规格为直径为50mm的圆形（图下标注材料名称、热处理规程、总放大倍数、浸蚀剂、样品组织等项）。设备及药品：金相显微镜一台、碳钢式样一块、金相样品预磨机、金相样品抛光机、侵蚀剂、酒精、玻璃器皿、竹夹子、脱脂棉、滤纸等。一、实验结果及分析分析：45号钢的组成晶相是铁素体和珠光体。珠光体是由低温铁素体和渗碳体组成的两相混合物。铁素体又分低温铁素体和高温铁素体。样品经

7、退火热处理过程，磨光，抛光，显微组织显示后，在400×的显微镜下能观察到黑白图像。单相合金的组织是由不同晶粒组成的。各个晶粒的位相不同，存在着晶粒间界。一般间界处的电极电位和晶粒内的不同，而且具有较大的化学不稳定性。因此在和化学剂作用时，溶解的比较快，不同位向的晶粒，溶解程度也不同。在晶界出凹下去，光线被反射向斜方向而不进入目镜，呈现黑色。晶粒内也因表面倾斜程度不同有深浅不同。在制备样品的过程中，由于抛光不彻底导致样品表面有划痕，浸蚀过轻或过重，样品不干净，都会对实验结果造成影响，在实验过程中应该

8、注意这些问题。一、总结思考题：1．几何光学的主要定律是什么？光的直线传播定律：光在各向同性的均匀介质中沿直线传播。光的独立传播定律：以不同的途径传播的光同时在空间某点通过时，彼此互不影响，而在各路光相遇处，其光强度是简单地相加，总是增强的。光的反射定律：①入射光线、法线和反射光线在同一平面内；②入射光线与反射光线在法线的两侧。光的折射定律：①折射光线与入射光线和法线在同一平面内；②折射角与入射角的正弦之比与入射角的大小无关，仅由两介质的性质决定，当温度、压力和光线的波长一定时，其比