金相技术与材料组织显示分析PPT课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,西安交通大学,材料教学实验中心,金相技术与材料组织显示分析实验,西安交通大学,材料教学实验中心,实验一,金相样品的制备与,金相显微镜的使用,及数码照相技术,实验一,金相样品的制备与,金相显微镜的使用,及数码照相技术,西安交通大学,材料教学实验中心,西安交通大学,材料教学实验中心,学习数码照相技术,4,初步学会金相样品制备的基本方法,1,分析样品制备缺陷及防止措施,2,初步认识金相显微镜下的组织特征,3,一、实验目的,西安交通大学,材料教学实验中心,二、实验概述,金相样品的制备,金相显微镜的使用,数码照相技术,西安交通大学,材料教学实验中心,金相样品制备的基本方法,取样、镶嵌,粗磨、细磨,抛光、腐蚀,观察、分析,西安交通大学,材料教学实验中心,在要检测的材料或零件上截取样品，取样部位和磨面根据分析要求而定，截取方法视材料硬度选择，尺寸以适宜手握为宜。,取样,车、刨、,砂轮切割,锤击法等,线切割机,西安交通大学,材料教学实验中心,常用取样方法,西安交通大学,材料教学实验中心,镶嵌,夹持,热镶嵌,冷镶嵌,西安交通大学,材料教学实验中心,粗磨,检验面整平,倒角,粗砂纸磨制,西安交通大学,材料教学实验中心,细磨,在一套不同粒度的砂纸上磨制，由粗到细。,更换砂纸时，磨痕方向与上道垂直，砂粒勿带入下道。,磨向要长、用力匀，样品与砂纸紧密接触。,西安交通大学,材料教学实验中心,抛光,电解抛光,化学抛光,机械抛光,复合抛光等,常用机械抛光,西安交通大学,材料教学实验中心,抛光材料,抛光粉,抛光液,抛光布,西安交通大学,材料教学实验中心,抛光机使用方法与,注意事项,开机前，检查并放好抛光布，压布圈、环形盖。,按抛光机开关面版上的指示方向，打开开关或按钮，,抛光盘转动平稳后进行抛光,抛光时，头要抬高，以防样品飞出伤人。,注意安全。,西安交通大学,材料教学实验中心,抛光方法,选择抛光粉,配制抛光溶液，比例大约为1015%。,打开抛光机开关或按钮，,手握紧样品放在盘半径约一般处抛光。,边抛光边加入少量的抛光液。,注意若抛光液浓度不均匀，振动瓶子，数秒后加入。,一般的材料用Cr,2,0,3,绿粉、帆布粗抛光即可。,特殊样品要用Fe,2,O,3,红粉、丝绒细抛光。,样品表面抛好后，光亮如镜，干净干燥可腐蚀。,否则重抛光或用水冲洗，用酒精冲洗，吹干腐蚀。,西安交通大学,材料教学实验中心,粗磨、细磨、抛光在预磨机、磨抛机上进行。,其它磨抛设备,预磨机 磨抛机,西安交通大学,材料教学实验中心,腐蚀,化学腐蚀,电解腐蚀,恒电位腐蚀等,最常用的是化学腐蚀法,西安交通大学,材料教学实验中心,化学腐蚀的原理,纯金属或单相均匀的固溶体,化学腐蚀方式,两相组织化学腐蚀方式,西安交通大学,材料教学实验中心,浸蚀效果 、铁素体之晶界组织观察,腐蚀后平面 腐蚀后倾斜,浸蚀效果、铁素体之晶界组织观察,单相均匀固溶体浸蚀示意图,西安交通大学,材料教学实验中心,浸蚀效果 、层片状珠光体组织,浸蚀效果 、层片状珠光体组织,1渗碳体 2铁素体,2,1,两相组织浸蚀示意图,西安交通大学,材料教学实验中心,单相固溶体铁素体组织,两相组织珠光体组织,西安交通大学,材料教学实验中心,常用化学腐蚀方法,（,a）浸蚀法（b）滴蚀法（c）摖蚀法,（a）浸蚀法（b）滴蚀法（c）摖蚀法,样品,腐蚀剂 滴管,样品 沾腐蚀剂棉花,西安交通大学,材料教学实验中心,化学腐蚀操作,选定的腐蚀剂并配制。,选择腐蚀方法，浸蚀法。,腐蚀数秒，颜色适当。,冲水，酒精冲洗。,充分干燥。,显微镜观察分析。,西安交通大学,材料教学实验中心,腐蚀剂是由酸、碱、盐以及酒精和水等配制而成，钢铁材料最常用的化学腐蚀试剂是35%硝酸酒精。,首选配制简单、安全的腐蚀剂。按腐蚀剂中规定的各成份比例配制。,将溶质如酸等按次加入到溶剂中，放置一段时间后再进行腐蚀。,放置时间一般为数分钟，甚至几十小时，有的随用随配等，注意具体的说明规定。,注意配制过程中，一定要等到一种约品完全溶解后，才能放入另一种。,一般应戴防护耐酸手套配制，若不慎将化学约品粘上，应用水充分冲洗。,腐蚀剂的配制方法,西安交通大学,材料教学实验中心,常用腐蚀剂,序号,腐蚀剂名称,成分ml（g）,腐蚀条件,适应范围,1,硝酸酒精溶液,硝酸 15,酒精 100,室温腐蚀数秒,碳钢及低合金钢，能清晰的显示铁素体晶界,2,苦味酸酒精溶液,苦味酸4,酒精 100,室温腐蚀数秒,碳钢及低合金钢，能清晰的显示珠光体和碳化物,3,苦味酸钠溶液,苦味酸25,苛性钠2025,蒸馏水100,加热到60C腐蚀5到30分钟,渗碳体呈暗黑色，铁素体不着色,4,混合酸酒精溶液,盐酸 10,硝酸 3,酒精 100,腐蚀210分钟,高速钢淬火及淬火回火后晶粒大小,5,王水溶液,盐酸 3,硝酸 1,腐蚀数秒,各类高合金钢及不锈钢组织,6,氯化铁、盐酸水溶液,三氯化铁5,盐酸 10,水 100,腐蚀12分钟,黄铜及青铜的组织显示,7,氢氟酸水溶液,氢氟酸0.5,水 100,腐蚀数秒,铝及铝合金的组织显示,西安交通大学,材料教学实验中心,序号,步骤,注意事项,1,取样,尽量避免和减少塑性变形、热所引起的组织变化，截取可加水等冷却。,2,镶嵌,热镶嵌在专用设备上进行，只适应于加热对组织不影响的材料。,3,粗磨,若有渗层等表面处理时，不要倒角，且要磨掉约1.5mm，如渗碳。,4,细磨,用力要均匀，磨平检验面，观察转动样品表面反光变化确定，更换砂纸时，勿将砂粒带入下道工序。,5,粗抛光,初次制样时，适宜在抛光盘约半径一半处抛光，感到阻力大时，就该加抛光液了。,注意安全，以免样品飞出伤人。,6,细抛光,同上。,7,腐蚀,动作要迅速，以防污染，腐蚀完毕，手与样品充分干燥，,方可在显微镜下观察分析。否则显微镜镜头损坏。,样品制备过程注意事项,西安交通大学,材料教学实验中心,样品制备缺陷,麻坑+划痕,污染,腐蚀过深,拖尾,变形层,水迹,缺陷,西安交通大学,材料教学实验中心,制样缺陷组织,纯铁退火污染,纯铁退火 水迹,T12 球化退火 变形层,40钢 退火腐蚀过深,球墨铸铁 麻坑+划痕,西安交通大学,材料教学实验中心,金相显微镜,各类金相显微镜,显微镜的构造,显微镜工作原理,显微镜的使用,西安交通大学,材料教学实验中心,金相显微镜种类,西安交通大学,材料教学实验中心,XJP3A型金相显微镜的构造,1载物台,2物镜,3目镜,4视场光栏,5孔径光栏,6底座,7物镜转换器,8纵动手轮,9横动手轮,10粗调焦手轮,11细调焦手轮,12灯泡,13变压器,西安交通大学,材料教学实验中心,XJP3A型金相显微镜光学系统工作原理,目镜组,物镜组,辅助物镜片（1）,半透反光镜,聚光镜组（2）,滤色片,聚光镜组（1）,灯泡,双目棱镜组,棱镜,消杂光栏,辅助物镜片（2）,视场光栏,孔径光栏,反光镜,西安交通大学,材料教学实验中心,物镜的种类,消色差物镜及平面消色差物镜,象差校正仅为黄、绿两个波区，使用时宜以黄绿光作为照明光源，或在入射光路中插入黄绿色滤色片，以使象差大为减少，图象更为清晰。而平面消色差物镜还对象域弯曲进行了校正，使图象平直，边缘与中心能同时清晰成象。适用于金相显微摄影。,复消色差物镜及平面复消色差物镜,复消色差物镜色差的校正包括可见光的全部范围，但部分放大率色差仍然存在。而平面复消色差物镜还进一步作了象域弯曲的校正。,半复消色差物镜,象差校正介于消色差和复消色差物镜之间，其它光学性质与复消色差物镜接近。,：,西安交通大学,材料教学实验中心,国产物镜 Zeiss公司物镜,PC平场 Achromatic消色差,10X放大倍数 40X放大倍数,0.30数值孔径 0.65数值孔径,机械镜筒长度 170机械镜筒长度,0无盖波片,Achromatic,40X,/,0.65,170,PC10X,/,0.30,/0,物镜的性能标志,西安交通大学,材料教学实验中心,目镜的种类,负型目镜(如福根目镜),由两片单一的平凸透镜在中间夹一光栏组成，接近眼睛的透镜称目透镜起放大作用，另一个称场透镜,使图象亮度均匀，未对象差加以校正，只适用于与低中倍消色差物镜配合使用。,正型目镜(如雷斯登目镜),与上述不同的是光栏在场透镜外面，它有良好的象域弯曲校正，球面象差也较小，但色差比较严重，同倍下比负型目镜观察视场小。,补偿型目镜,是一种特制目镜，结构较复杂，用以补偿校正残余色差，宜与复消色差物镜配合使用，以获得清晰的图象。,摄影目镜,专用于金相摄影等。,测微目镜,用于组织的测量，与不同放大倍数的物镜配合使用时，测微器的格值不同。,西安交通大学,材料教学实验中心,普通目镜,放大倍数5X,WF,广视域,目镜,放大倍数10X,视场大小18MM,WF10X,18MM,5X,目镜的标志,西安交通大学,材料教学实验中心,（1）将显微镜的光源与6伏的变压器接通，把变压器与220伏,电源接通，并打开开关。,（2）根据放大倍数选择适当的物镜和目镜，用物镜转换器将,其转到固定位置，需调整两目镜的中心距，以使与观察,者的瞳孔距相适应，同时转动目镜调节圈，是其示值与,瞳孔距一致。,（3）把样品放在载物台上，使观察面向下。转动粗调手轮，,使载物台下降，在看到物体的象时，再转动微调焦手,轮，直到图象清晰。,（4）纵向手轮和横向手轮可是使载物台在水平面上作一定范,围内的十字定向移动。用于选择视域。但移动范围较,小，要一边观察，一边转动。,（5）转动孔径光栏至合适位置，得到亮而均匀的照明。,（6）转动视场光栏使图象与目镜视场大小相等，以获得最佳,质量的图象。,XJP3A型金相显微镜操作规程,西安交通大学,材料教学实验中心,XJP6A型、MG型显微镜介绍,XJP6A型显微镜,光源、光栏等部分在显微镜后面，变压器在显微镜体内，插头可直接插在220伏电源。,MG型显微镜,光源、光栏等部分装在与显微镜主体垂直的部分，变压器在显微镜体内，插头可直接插在220伏的电源上，但面板上的旋转钮的转动一定要当心，千万不要转到红线以右，以免坏仪器。,西安交通大学,材料教学实验中心,金相显微镜的操作注意事项,显微镜观察前，洗手干燥，操作必须仔细，严禁剧烈动作。,显微镜的低压灯泡，切勿直接插入220伏的电源上，应通过变压器与电源接通。,显微镜玻璃部分及样品观察面严禁手指直接接触。,转动粗调手轮，动作一定要慢，若遇到阻碍时，立即停止操作，千万不能用力强行转动，否则仪器损坏。,观察的金相样品必须完全干燥，否则损坏物镜。,缓慢转动手轮选择视域，边观察边进行，勿超出范围。,西安交通大学,材料教学实验中心,XJP-6A,数码显微镜,XJP-6A光学显微镜,光学适配镜CCD图像采集图像数字化处理USB口传输计算机处理显示器打印,西安交通大学,材料教学实验中心,XJP-6A,数码显微镜操作规程,调整显微镜图像,开通采集仪,预览调节图像,设置参数,照相存储,图像处理存储,西安交通大学,材料教学实验中心,实验内容,认真听取教师对实验内容等的介绍。,观看金相样品制备及显微镜使用录像。,每位同学制备一块金相样品。,牢记制备过程要点及注意事项。,正确使用显微镜。,分析样品制备质量及组织特征。,学习数码照相技术。,西安交通大学,材料教学实验中心,实验设备与材料,多媒体设备一套,金相显微镜数台,数码显微镜,抛光机,吹风器,样品,不同号数的砂纸,玻璃板、抛光粉,硝酸、酒精等,西安交通大学,材料教学实验中心,1简述金相显微镜的基本原理和主要结构。,2叙述金相显微镜的使用方法及其注意事项。,3简述数码显微镜照相方法。,4简述金相样品的制备步骤。,5分析制样中出现的问题,并提出改进措施。,6.对本次实验的意见和建议。,实验报告要