材料成型与控制工程专业材料科学基础实验指导书南华大学机械工程学院材料成形与控制工程系二00九年五月前言本书是根据《材料科学基础》课程的有关内容为提高实验教学质量、加强实验教环节而编写的。在内容上基本符合教学大纲的要求。本实验指导书内容侧重于金相实验技术基本操作方法和金相显微组织的观察，使学生在金相实验基本技能方面得到初步训练并有利于巩固和深化课堂学到的知识，而碳合金组织观察及显微照相技术综合实验不仅能使学生建立起完整的知识体系，还有效地提高学生的整体思维能力和总结概括能力。本实验指导书使用于：材料成型与控制工程专业实验一金相显微镜的使用及金相试样的制备一、实验目的1、学会金相显微镜的使用方法；2、学会金相试样的制备方法。二、实验要求1、每人制备一个基本合格的试样；2、利用金相显微镜观察自己制备好的试样，并说明该试样是何种组织。三、实验设备及材料1、设备：金相显微镜砂轮机预磨机抛光机吹风机2、试样材料：退火态碳钢试样3、消耗材料：不同粗细的金相砂纸一套Cr203抛光液4％硝酸酒精溶液棉花水砂纸抛光布水四、实验方法指导（一）金相显微镜的构造利用金相显微镜在专门制备的试样上放大100～1500倍来研究金属及合金组织的方法称为金相显微分析法，它是研究金属材料微观结构最基本的一种实验技术。金相显微镜的种类和型式很多，最常见的有台式、立式和卧式三大类。金相显微镜通常由光学系统、照明系统和机械系统三大部分组成，有的显微镜还附有摄影装置。现以XJP-200型台式金相显微镜（如图1）为例加以说明：XJP-200型双目倒置金相显微镜照明系统：在底座内装有一个6V20W钨卤素灯作为光源，通过光亮度调节钮进行亮度调节。在开启电源之前，应把光亮度调节钮置于光亮度最低位置，以避免大电流直接冲击照明灯泡，在开启电源后，再慢慢推进光亮度调节钮，直到所需亮度为止。关机时亦应将光亮度调节钮退至最低位。显微镜调焦装置：在显微镜体的两侧有粗动和微动调焦手轮，两者在同一部位。顺时针方向（右手）旋转粗调手轮，使支架上升，将试样置于载物台中间，先用10倍物镜观察，用粗动手轮大致调出成像后，再用微动手轮来调焦。转换器上的滚花齿纹是操作者手接触的位置。双目观察时，应调节好双目观察筒的瞳距，用两只手抓住观察镜面板调节镜筒间距,直到通过两目镜同时看到完整的视场。瞳距不对易使操作者感到疲劳，并影响物镜齐焦。用左眼观察，调节粗动手轮、微动手轮，对标本准确调焦，直至图象清晰。用右眼观察，不须调焦，调节刻度圈使图像清晰。如果目镜瞳距和刻度圈已调节合适，将得到如下效果：⑴无论看到任何试样，用粗、微动手轮调焦，左右眼都能看到清晰的成像。⑵观察者头部在确定位置通过两目镜可舒适地看到整个视场。⑶将转换器上的物镜换到另一个物镜时，仅需要稍微转动微动手轮，便可获得清晰图像。如果示得到上述结果，则需要重新调节，亦可以左眼为基准按上述方法调整。为了避免每次使用显微镜都要重复这样调节，应记住各刻度值。载物台：用于放置金相试样，载物台和下面托盘之间有导架，用手推动，可使载物台在水平面上作一定范围的十字定向移动，以改变试样的观察部位。移动范围约为8mm×8mm。孔径光栏和视场光栏：孔径光栏装在照明反射镜座上面，调整孔径光栏能够控制入射光束的粗细，以保证物象达到清晰的程度。视场光栏设在物镜支架下面，其作用是控制视场范围，使目镜中视场明亮而无阴影。在刻有直纹的套圈上还有两个调节螺钉，用来调整光栏中心。物镜转换器：转换器呈球面形，上有三个螺孔，可安装不同放大倍数的物镜，旋动转换器可使各物镜镜头进入光路，与不同的目镜搭配使用，可获得各种放大倍数。（二）金相显微镜的使用方法1、接通电源；2、根据放大倍数选用所需的物镜和目镜，分别安装在物镜座上及目镜筒内，并使转换器转至固定位置（由定位器定位）；3、将试样放在样品台中心，使观察面朝下，薄试样可用弹簧片压住；4、转动粗调手轮先使载物台下降，同时用眼观察，使物镜尽可能接近试样表面（但不得与试样相碰），然后相反转动粗调手轮，使载物台渐渐上升以调节焦距，当视场亮度增强时再改用微调手轮调节，直到物象调整到最清晰为止；5、调节双目观察筒的筒距，直到通过两目镜能同时看到完整的视场；6、适当调节孔径光栏和视场光栏，以获得最佳质量的物象。（三）金相显微镜使用的注意事项1、在调节过程中，若发现支架自动下滑，可将右手轮内侧滚花紧圈，顺时针方向旋转（可略加力）直到上述现象消失；2、操作时应特别细心，不能有任何剧烈的动作，光学系统不允许自行拆卸；3、显微镜镜头的玻璃部分和试样磨面严禁手指直接接触，若镜头中有灰尘，可用镜头纸或软毛刷轻轻擦拭；4、