金相分析方法以及原理？

一、实验原理：

金相显微分析是研究金属内部组织最重要的方法之一。用光学显微镜观察和研究金属内部组织的步骤，首先是制备所取试样的表面，然后选用合适的浸蚀剂试样表面，并用金相显微镜观察和研究试样表面组织。

试样表面比较粗糙时，由于对人射光产生漫反射，无法用显微镜观察其内部组织，因此要对试样表面加工，通常采用磨光和抛光的方法从而得到光亮如镜的试样表面。这个表面在显微镜下只能看到白亮的一片而看不到其组织细节，因此必须采用合适的浸蚀剂对试样的表面进行浸蚀，使试样表面有选择性地溶解掉某些部分（如晶界），从而呈现微小的凹凸不平，这些凹凸不平在光学显微镜的景深范围内可以显示出式样的组织形貌、大小和分布。

二、 金相式样的制备方法

金相显微式样的制备包括取样、镶嵌、磨制、抛光、浸蚀等工序。

1） 取样

式样的选取应根据研究的目的，取其具有代表性的部位。待确定好部位，就可以把式样截下，式样的尺寸通常采用直径12～15mm，高12～15mm的圆柱体或边长12～15mm的方形式样。取样方法可用手锯、锯床切割或锤击等方法。

2） 镶嵌

如式样尺寸太小，直接用手来磨制困难时，可把式样镶嵌在低熔点合金或塑料中，以便于式样的磨制和抛光。

3） 磨制

切好或镶好的式样在砂轮机上磨平，尖角要倒圆。然后用2﹟、1?﹟和1﹟等粗砂布磨光，再换400.600.800.1000.1200.1500.2000.2500.3000等金相砂纸逐级细磨，一直磨到W10砂纸方可进行粗抛光和细抛光。

磨制式样时，每换一次磨制步骤（即每换一号砂纸）时，式样磨制方向应转90°。这样才能看出上次磨痕是否磨去。式样在每一号砂布（纸）上磨制时，要沿一个方向磨，切忌来回磨削，而且给式样施加的压力要适当。

4） 抛光

细磨的式样还需进行抛光。抛光的目的是去除细磨时遗留下来的细微磨痕而获得光亮的镜面。式样的抛光是在的抛光机上进行的，转速一般100～150r/min。抛光时在抛光盘盘面上铺有丝绒等织物，并不断滴注抛光液。抛光液是由àl2O3、Cr2O3或MgO等极细粒度的磨料加水而形成的悬浮液，依靠抛光液中极细的抛光粉末与式样磨面间产生的相对磨削和滚压作用来消除磨痕。抛光时应使式样磨面均匀地压在旋转的抛光盘上，并沿盘的边缘到中心不断作径向往复运动。除机械抛光方法外，还有电解抛光、化学抛光等其他抛光方法。

5） 浸蚀

经抛光后的式样还必须经过浸蚀后才能在显微镜下进行观察。浸蚀主要是依靠浸蚀剂对金属的溶解或电化学腐蚀过程，使金属式样表面的晶粒与晶界及各组成相之间呈现轻微的凹凸不平，在显微镜下就可以清楚地观察到式样表面，浸蚀时间要适当，一般式样磨面发暗时就可停止。如果浸蚀不足重复浸蚀。浸蚀完毕后立即用清水冲洗，然后用酒精冲洗，最后用吹风机吹干，式样即可置于金相显微镜上进行观察

延伸阅读

晶相分析和金相分析的区别？

晶相分析是指金属或金属镀层表面组织结构，通常在表面抛光出一个小面，然后放在晶相显微镜下观察。金属可以用热处理等方法改变晶相

金相分析就是研究金属或合金内部结构的科学。它还研究当外界条件或内在因素改变时，对金属或合金内部结构的影响。所谓外部条件就是指温度，加工变形等，所谓内在因素主要指金属或合金的化学成分。

金相分析实验的具体步骤？

1、化学分析法：从试样表面至心部逐层取样后进行化学（或光谱）分析的方法，有所测得的碳含量—至表面距离的关系曲线便可确定全渗碳层。

2、金相法有宏观金相法和显微金相法之分。宏观金相法简单作为炉前监控用，步骤为打断试样、磨光、腐蚀，然后用放大镜测出整个成乌黑色外层的厚度即为全渗层厚度。显微金相法先将试样镀铜（或在保护性气氛中）退火，获得平衡组织，然后再显微镜下测出过共析层、共析层、亚共析层（到心部边缘）的总厚度。退火时高温下的保温时间应尽可能短，700-800区间的冷速要足够慢。

3、硬度法是目前采用最广泛的方法，便捷、精确、设备简单，零件或式样经渗碳淬火后切取下来（切取时避免受热回火）用砂纸磨光，然后垂直于渗碳表面（或呈一定角度）测维氏硬度（载荷9.8N），根据所测得硬度与至表面距离的关系曲线，以硬度大于HV550（相当于HRC50）的层深作为优先渗碳层深度。

切削的金属可以做金相分析吗？

切削下来 的金属不可以做金相分析 ，因为他非常碎，不符和金相仪器的要求 ，一般进行金相分析，都必须使将金属做或样块，只有这样才可以做像组织分析 ，才能确定各种元素的含量 及结构，而用切削下来的金属碎屑 ，也只可以用来做化学成分的分析 。

什么是金相检测？

金相检验（或者说金相分析） 是应用金相学方法检查金属材料的宏观和显微组织的工作。金相是指金属或合金的内部结构，即金属或合金的化学成分以及各种成分在合金内部的物理状态和化学状态。 金相组织是反映金属金相的具体形态，如马氏体，奥氏体，铁素体，珠光体等等。广义的金相组织是指两种或两种以上的物质在微观状态下的混合状态以及相互作用状况。

金相分析的目的？

金相分析的主要目的，一方面是常规检验，根据已有知识判断或确定金属材料的质量和生产工艺及过程是否完善，如有缺陷时，可以发现产生缺陷的原因；

另一方面是更深入地了解金属材料的微观组织和各种性能的内在关系，以及各种微观组织形成的规律等，为研制新材料和新工艺提供可靠的依据。

金相分析的检测流程？

相分析的具体操作流程如下：

一、取样

根据自己要检验的目的性，选取具有代表性的部位，要注意取样时防止样品过热和变形。

二、镶样

有的试样尺寸太小或者形状很不规则，就要借助材料如：胶木粉，聚氯乙烯，环氧树脂加固化剂等帮助镶嵌。

三、磨制

磨制可以分为粗磨和细磨，粗磨是将试样用砂轮机或锉刀磨平或磨成合适的形状。细磨是将粗磨留下的划痕消除，为抛光做准备。

四、抛光

抛光一般分为机械抛光，电解抛光和化学抛光，抛光的目的是消除金相磨面上因为细磨留下的磨痕，也分为精抛和细抛，使其表面变得光滑没有痕迹。

五、组织显示

常见的金相组织显示方法有三种：化学浸蚀法，电解浸蚀法，金相组织特殊显示法，想要在显微镜下观察抛光样品的组织，就必须要运用到金相组织显示。

六、保存

保存试样的器皿要是干燥的，长期保存的话要在试样上涂抹一层保护油，如：指甲油或硝酸纤维漆加香蕉水。

金相组织分析？

金相分析是金属材料试验研究的重要手段之一，采用定量金相学原理，由二维金相试样磨面或薄膜的金相显微组织的测量和计算来确定合金组织的三维空间形貌，从而建立合金成分、组织和性能间的定量关系。

将图像处理系统应用于金相分析，具有精度高、速度快等优点，可以大大提高工作效率。报告数据主要来源于国家统计局、国家海关总署、国务院发展研究中心、国内外相关刊物杂志的基础信息以及金相图像分析仪科研单位等。