广州微平科技服务有限公司：http://www.weipingtest.cn/wpkj_gxyq
金相即金相学，就是研究金属或合金内部结构的科学。它还研究当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、浇注情况等。所谓内在因素主要指金属或合金的化学成分。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。
金相显微镜是对金属材料的金相组织进行分析的重要光学仪器。金相学主要指借助光学（金相）显微镜和体视显微镜等对材料显微组织、低倍组织和断口组织等进行分析研究和表征的材料学科分支，既包含材料显微组织的成像及其定性、定量表征，亦包含必要的样品制备、准备和取样方法。其主要反映和表征构成材料的相和组织组成物、晶粒（亦包括可能存在的亚晶）、非金属夹杂物乃至某些晶体缺陷（例如位错）的数量、形貌、大小、分布、取向、空间排布状态等。
一、金相显微镜的基本构造
金相显微镜最常见的有台式、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。现以立式金相显微镜为例加以说明。
金相显微镜的基本操作步骤：
（1）根据放大倍数选用所需的物镜和目镜，分别安装在物镜和目镜筒内，并使转换器转至固定位置（由定位器定位）。
（2）转动载物台，使物镜位于载物台中心孔的中央，然后把金相试样的观察面朝下倒置在载物台上。
（3）将显微镜的电源插头插在变压器上，通过低压（6～8V）变压器接 通电源。
（4）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进行调节，直至物象调整到最清晰程度为止。
（5）适当调节孔径光栏和视场光栏，以获得最佳质量的物象。
二、金相试样制备
金相试样制备过程一般包括：取样、粗磨、细磨、抛光和浸蚀五个步骤。
（1）取样
从需要检测的金属材料和零件上截取试样称为“取样”。取样的部位和磨面的选择必须根据分析要求而定。截取方法有多种，对于软材料可以用锯、车、刨等方法；对于硬材料可以用砂轮切片机或线切割机等切割的方法，对于硬而脆的材料可以用锤击的方法。无论用哪种方法都应注意，尽量避免和减轻因塑性变形或受热引起的组织失真现象。试样的尺寸并无统一规定，从便于握持和磨制角度考虑，一般直径或边长为15~20mm，高为12~18mm比较适宜。对那些尺寸过小、形状不规则和需要保护边缘的试样，可以采取镶嵌或机械夹持的办法。
金相试样的镶嵌，是利用热塑性塑料(如聚氯乙烯)，热凝性塑料(如胶木粉)以及冷凝性塑料(如环氧树脂+固化剂)作为填料进行的。前两种属于热镶填料，热镶必须在专用设备一镶嵌机上进行。第三种属于冷镶填料。
（2）粗磨
粗磨的目的主要有以下三点：
修整：有些试样，例如用锤击法敲下来的试样，形状很不规则，必须经过粗磨，修整为规则形状的试样；
磨平：无论用什么方法取样，切口往往不十分平滑，为了将观察面磨平，同时去掉切割时产生的变形层，必须进行粗磨；
倒角：在不影响观察目的的前提下，需将试样上的棱角磨掉，以免划破砂纸和抛光织物。
（3）细磨
粗磨后的试样，磨面上仍有较粗较深的磨痕，为了消除这些磨痕必须进行细磨。细磨，可分为手工磨和机械磨两种， 目前机械磨是主要的磨样方式。
目前普遍使用的机械磨设备是预磨机。电动机带动铺着水砂纸的圆盘转动，磨制时，将试样沿盘的径向来回移动，用力要均匀，边磨边用水冲。水流既起到冷却试样的作用，又可以借助离心力将脱落砂粒、磨屑等不断地冲到转盘边缘。机械磨的磨削速度比手工磨制快得多，但平整度不够好，表面变形层也比较严重。因此要求较高的或材质较软的试样应该采用手工磨制。
（4）抛光
抛光的目的是去除细磨后遗留在磨面上的细微磨痕，得到光亮无痕的镜面。抛光的方法有机械抛光、电解抛光和化学抛光三种，其中最常用的是机械抛光。 机械抛光在抛光机上进行，将抛光织物（粗抛常用帆布，精抛常用毛呢）用水浸湿、铺平、绷紧并固定在抛光盘上。
启动开关使抛光盘逆时针转动，将适量的抛光液(氧化铝、氧化铬或氧化铁抛光粉加水的悬浮液)滴洒在盘上即可进行抛光，抛光时应注意：
①试样沿盘的径向往返缓慢移动，同时逆抛光盘转向自转，待抛光快结束时作短时定位轻抛。
②在抛光过程中，要经常滴加适量的抛光液或清水，以保持抛光盘的湿度，如发现抛光盘过脏或带有粗大颗粒时，必须将其冲刷干净后再继续使用。
③抛光时间应尽量缩短，不可过长，为满足这一要求可分粗抛和精抛两步进行。
④抛有色金属(如铜、铝及其合金等)时，最好在抛光盘上涂少许肥皂或滴加适量的肥皂水。
（5）浸蚀
抛光后的试样在金相显微镜下观察，只能看到光亮的磨面，如果有划痕、水迹或材料中的非金属夹杂物、石墨以及裂纹等也可以看出来，但是要分析金相组织还必须进行浸蚀。
浸蚀的方法有多种，最常用的是化学浸蚀法，利用浸蚀剂对试样的化学溶解和电化学浸蚀作用将组织显露出来。
纯金属(或单相均匀固溶体)的浸蚀基本上为化学溶解过程。位于晶界处的原子和晶粒内部原子相比，自由能较高，稳定性较差，故易受浸蚀形成凹沟。晶粒内部被浸蚀程度较轻，大体上仍保持原抛光平面。在明场下观察，可以看到一个个晶粒被晶界(黑色网络)隔开。如浸蚀较深，还可以发现各个晶粒明暗程度不同的现象。这是因为每个晶粒原子排列的位向不同，浸蚀后，以最密排面为主的外露面与原抛光面之间倾斜程度不同的缘故。
经检查后合格的试样可以放在浸蚀剂中，抛光面朝上，不断观察表面颜色的变化。这是浸蚀法。也可以用沾有浸蚀剂的棉花轻轻擦拭抛光面，观察表面颜色的变化。此为擦蚀法。待试样表面被浸蚀得略显灰暗时即刻取出，用流动水冲洗后在浸蚀面上滴些酒精，再用滤纸吸去过多的水和酒精，迅速用吹风机吹干，完成整个制备试样的过程。
金相分析方法的应用
（1）焊接金相检验；
（2）铸铁金相检验；
（3）热处理质量检验；
（4）各种金属制品及原材料显微组织检验及评定；
（5）铸铁、铸钢、有色金属、原材低倍缺陷检验；
（6）金属硬度（HV、HRC、HB、HL）测定、晶粒度评级；
（7）非金属夹杂物含量测定；
（8）脱碳层/渗碳硬化层深度测定等。
金相显微镜在钢铁冶金行业应用:
1、鉴别各种冷、热加工处理后的组织
2、鉴别和评定钢中非金属夹杂物
3、各类组织的级别鉴定
4、脱碳(渗碳)层测量
5、晶粒度评级
6、组织结构测量
7、断口分析
金相显微镜在有色行业的应用
1、 通过金相检验来判断铝合金制品的质量，探讨各种缺陷的形成原因，从而改进工艺，提高制品的质量。
2、通过金相显微镜检查裂纹的大小，来判断氧铜中氧含量;晶粒度评定等。
3、镁合金加工制品的显微组织及晶粒度评定
4、两相钛合金高低倍组织的检验
5、铁基、铜基制品金相检验
6、钢结硬质合金金相检验
7、硬质合金金相检验
8、材料表面处理后组织鉴别及评定