金相顯微鏡是將光學(xué)顯微鏡技術(shù)、光電轉(zhuǎn)換技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)完美地結(jié)合在一起而開(kāi)發(fā)研制成的高科技產(chǎn)品，可以在計(jì)算機(jī)上很方便地觀察金相圖像，從而對(duì)金相圖譜進(jìn)行分析，評(píng)級(jí)等以及對(duì)圖片進(jìn)行輸出、打印。*，合金的成分、熱處理工藝、冷熱加工工藝直接影響金屬材料的內(nèi)部組織、結(jié)構(gòu)的變化，從而使機(jī)件的機(jī)械性能發(fā)生變化。因此用金相顯微鏡來(lái)觀察檢驗(yàn)分析金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)是工業(yè)生產(chǎn)中的一種重要手段。
 

　　金相顯微鏡主要由光學(xué)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、附件裝置(包括攝影或其它如顯微硬度等裝置)組成。根據(jù)金屬樣品表面上不同組織組成物的光反射特征，用顯微鏡在可見(jiàn)光范圍內(nèi)對(duì)這些組織組成物進(jìn)行光學(xué)研究并定性和定量描述。它可顯示500～0.2m尺度內(nèi)的金屬組織特征。早在1841年，(п。п。Ансов)就在放大鏡下研究了鋼劍上的花紋。至1863年，英國(guó)人(H.C.Sorby)把巖相學(xué)的方法，包括試樣的制備、拋光和腐刻等技術(shù)移植到鋼鐵研究，發(fā)展了金相技術(shù)，后來(lái)還拍出一批低放大倍數(shù)的和其他組織的金相照片。索比和他的同代人德國(guó)人(A.Martens)及法國(guó)人(F.Osmond)的科學(xué)實(shí)踐，為現(xiàn)代光學(xué)金相顯微術(shù)奠定了基礎(chǔ)。至20世紀(jì)初，光學(xué)金相顯微術(shù)日臻完善，并普遍推廣使用于金屬和合金的微觀分析，迄今仍然是金屬學(xué)領(lǐng)域中的一項(xiàng)基本技術(shù)。
 

　　金相顯微鏡是用可見(jiàn)光作為照明源的一種顯微鏡可分為正立式和倒置式兩種。兩者的區(qū)別為：
 

　　正立式顯微鏡：光路短，光路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，光損少，制樣要求高，樣品高度有要求，方便多視場(chǎng)連續(xù)觀察，鏡頭不易落灰易維護(hù)。
 

　　正立式顯微鏡
 

　　倒置式顯微鏡：光路長(zhǎng)，光損較大，光路設(shè)計(jì)較復(fù)雜，制樣要求較低，對(duì)樣品高低無(wú)要求，檢測(cè)方便快速，不適合多視場(chǎng)分析，同等配置下倒置顯微鏡的價(jià)格要高于正立式顯微鏡。
 

　　倒置式顯微鏡
 

　　金相顯微鏡在鋼鐵冶金行業(yè)應(yīng)用
 

　　1、鑒別各種冷、熱加工處理后的組織
 

　　2、鑒別和評(píng)定鋼中非金屬夾雜物
 

　　3、各類組織的級(jí)別鑒定
 

　　4、脫碳(滲碳)層測(cè)量
 

　　5、晶粒度評(píng)級(jí)
 

　　6、組織結(jié)構(gòu)測(cè)量
 

　　7、斷口分析
 

　　金相顯微鏡在有色行業(yè)的應(yīng)用
 

　　1、通過(guò)金相檢驗(yàn)來(lái)判斷鋁合金制品的質(zhì)量，探討各種缺陷的形成原因，從而改進(jìn)工藝，提高制品的質(zhì)量。
 

　　2、通過(guò)金相顯微鏡檢查裂紋的大小，來(lái)判斷氧銅中氧含量；晶粒度評(píng)定等。
 

　　3、鎂合金加工制品的顯微組織及晶粒度評(píng)定
 

　　4、兩相鈦合金高低倍組織的檢驗(yàn)
 

　　5、鐵基、銅基制品金相檢驗(yàn)
 

　　6、鋼結(jié)硬質(zhì)合金金相檢驗(yàn)
 

　　7、硬質(zhì)合金金相檢驗(yàn)
 

　　8、材料表面處理后組織鑒別及評(píng)定
 

　　金相顯微鏡在選購(gòu)中的注意事項(xiàng)
 

　　金相顯微鏡是高價(jià)值、高精密的光學(xué)儀器，其核心部份是光學(xué)成像系統(tǒng)，產(chǎn)品品質(zhì)的好壞關(guān)系到成像的效果和分析判斷的準(zhǔn)確性。選購(gòu)金相顯微鏡時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：
 

　　一、在成像質(zhì)量方面要同時(shí)滿足四個(gè)基本條件。金相顯微鏡是利用光學(xué)成像原理獲得金屬顯微組織圖像(即金相圖譜)，而后對(duì)金相圖譜進(jìn)行定性定量分析，成像質(zhì)量的高低是衡量金相顯微鏡品質(zhì)好壞的首要指標(biāo)。要獲得清晰的圖像必須滿足高反差、高亮度、色還原好和高分辨率這四個(gè)基本條件。而前三個(gè)條件正是用戶選型時(shí)容易忽略的，用戶選購(gòu)時(shí)切忌盲目追求分辨率而忽略其它三個(gè)方面，只有這樣才能做到物有所值，物盡其用。
 

　　二、在使用上要考慮金相顯微鏡機(jī)械性能的持續(xù)穩(wěn)定性。除了成像質(zhì)量外，還應(yīng)考慮到儀器在正常使用下長(zhǎng)期穩(wěn)定保持工作狀態(tài)，我們稱之為機(jī)械性能持續(xù)穩(wěn)定性。金相顯微鏡是高價(jià)值高精密的光學(xué)儀器，其使用壽命可達(dá)30年以上，用戶在選購(gòu)時(shí)還要考察生產(chǎn)商在制造上所選用的材質(zhì)、制造精度、機(jī)械設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性。長(zhǎng)壽命的顯微鏡在主機(jī)制造材質(zhì)上應(yīng)該以鑄鐵材料為主，避免使用過(guò)多的功能塑料材料。同時(shí)光學(xué)部件為能保持較長(zhǎng)的使用壽命需進(jìn)行防霉處理，以鍍膜防霉為主避免選購(gòu)藥物防霉。機(jī)械齒輪裝置應(yīng)保證長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度使用不下滑，性能穩(wěn)定，以諧波齒輪為。上述必要條件從實(shí)用角度對(duì)生產(chǎn)商在制造上提出了更為明確的要求，用戶也應(yīng)遵循以上原則來(lái)選購(gòu)經(jīng)濟(jì)適用的金相顯微鏡。
 

　　三、參數(shù)的選擇。用戶在選型過(guò)程中切忌盲目一味追求各項(xiàng)參數(shù)的高低，因各廠家采用的技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段不同，因此各廠家之間的參數(shù)可比性較差，的衡量指標(biāo)為針對(duì)自身樣品的成像質(zhì)量?，F(xiàn)在各廠家都提供免費(fèi)的樣品拍照和樣機(jī)考察等服務(wù)，因此用戶*可以在詳細(xì)比較各廠家成像質(zhì)量后做出選擇。
 

　　四、售后服務(wù)，用戶在選購(gòu)設(shè)備的過(guò)程中，對(duì)于廠家能夠提供的售后服務(wù)質(zhì)量也應(yīng)該納入到考核的主要指標(biāo)。因?yàn)樵俸玫脑O(shè)備都有出現(xiàn)故障的可能，廠家能否提供及時(shí)有效的服務(wù)往往直接影響到我們的日常工作，尤其是檢測(cè)任務(wù)繁重的部門(mén)，更應(yīng)該注重售后服務(wù)的質(zhì)量。那在用戶在選購(gòu)的過(guò)程中應(yīng)該關(guān)注售后服務(wù)哪些方面呢？1、廠家售后服務(wù)部門(mén)的實(shí)力(如售后工程師數(shù)量、工作能力、售后點(diǎn)的分布等)，2、廠家售后服務(wù)體系的完善程度如售后服務(wù)是主動(dòng)性的還是被動(dòng)性的、售后響應(yīng)時(shí)間、工程師到達(dá)維修現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)間、售后服務(wù)包含的內(nèi)涵等。
 

　　五、增值服務(wù)，既是廠家在提供完善的售后服務(wù)同時(shí)能夠根據(jù)用戶的實(shí)際操作水平、相關(guān)應(yīng)用知識(shí)的掌握情況提供有針對(duì)性的培訓(xùn)方案以提升用戶的應(yīng)用水平，能夠?yàn)橛脩粼诰唧w的產(chǎn)品檢測(cè)實(shí)際工作提供一定的指導(dǎo)。因此說(shuō)增值服務(wù)對(duì)于第1次采購(gòu)顯微鏡設(shè)備或者相關(guān)知識(shí)掌握不是很深入的用戶至關(guān)重要。
 

　　六、價(jià)格因素，在用戶選擇設(shè)備的過(guò)程中，尤其是進(jìn)口設(shè)備價(jià)格往往是影響決定關(guān)鍵的因素之一。但價(jià)格因素應(yīng)該是在充分考慮以上五個(gè)要素的基礎(chǔ)上再選擇價(jià)格作為終的決定因素。如果一味考慮價(jià)格而在其它方面比較不足那勢(shì)必會(huì)在以后的使用中帶來(lái)總總不變甚至導(dǎo)致終選型的失敗。
 

　　金相試樣的制備
 

　　金相檢驗(yàn)是研究金屬及合金內(nèi)部組織的重要方法之一，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。
 

　　一、取樣原則
 

　　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)首先取決所取試樣有無(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?。换蚴瞧?、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。
 

　　二、試樣截取
 

　　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。軟材料可用鋸、車(chē)、刨等方法切??；硬材料可用水冷砂輪切片機(jī)、電火花切割等方法切取；硬而脆的材料(如白口鑄鐵)，也可用錘擊法獲取。
 

　　對(duì)于要測(cè)量表面處理層深的試樣，要注意切割面與滲層面垂直。研究軋制材料時(shí)，如研究夾雜物的形狀、類型、材料的變形程度、晶粒拉長(zhǎng)的程度、帶狀組織等，應(yīng)在平行于軋制方向上截取縱向試樣；如研究材料表層的缺陷、非金屬夾雜物的分布，應(yīng)在垂直軋制方向上截取橫向試樣。
 

　　金相試樣較理想的形狀是圓柱形和正方柱體。以具體情況而定。一般可取高為10～15mm，直徑Φ10～15mm；方形試樣邊長(zhǎng)為10～15mm為宜。在實(shí)際工作中，由于被檢材料和零件的品種極多，要在材料和零件上截取理想的形狀與尺寸有一定的困難，一般可按實(shí)際情況決定。但是以試樣的高度為其直徑或邊長(zhǎng)的一半為宜，形狀與大小以便于握在手中磨制為原則。
 

　　三、試樣鑲嵌
 

　　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。鑲嵌可分為冷鑲嵌和熱鑲嵌。冷鑲嵌指在室溫下使鑲嵌料固化，一般適用于不宜受壓的軟材料及組織結(jié)構(gòu)對(duì)溫度變化敏感或溶點(diǎn)較低的材料。熱鑲法是把試樣和鑲嵌料一起放入鋼模內(nèi)加熱加壓，冷卻后脫模。后者的使用較為廣泛。(小編依稀記得曾經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室那幾年用的某款老式的XQ-x型鑲嵌機(jī)，雖然操作“簡(jiǎn)單”——手動(dòng)加壓，溫度“可控”——就一個(gè)溫度選擇，尺寸“穩(wěn)定”——模套固定不能換，但脫模是個(gè)災(zāi)難：冷卻靠空冷時(shí)間長(zhǎng)不說(shuō)，若著急上去一扳說(shuō)不定就要重新做了。)
 

　　嵌料常用的有酚-甲醛樹(shù)脂、酚-糠醛樹(shù)脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯前兩種主要為呈熱凝性材料，后兩種為熱塑性材料，并呈透明和半透明性。在酚-甲醛樹(shù)脂內(nèi)加入木粉，即常用的所謂“電木粉”，它可以染成不同顏色。