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1概论1

1.1金相学及其研究的范畴1

1.2显微镜的发展史及类型2

1.2.1光学显微镜的发展史2

1.2.2电子显微镜的发展史6

1.2.3光学显微镜的类型及应用7

1.2.4显微分析的进展与趋势9

1.3金相显微分析的任务10

1.3.1显微分析的任务10

1.3.2金属在不同放大尺度下的组织特征10

思考题12

参考文献12

2金相试样的制备13

2.1金相试样的取样13

2.1.1取样的一般原则13

2.1.2试样磨面的选择14

2.1.3试样截取的方法15

2.1.4试样截取时的注意事项16

2.2金相试样的夹持与镶嵌17

2.2.1试样的夹持17

2.2.2试样的镶嵌17

2.3金相试样的平整与磨光20

2.3.1试样的平整20

2.3.2试样的磨光20

2.3.3试样的磨光方法21

2.4金相试样的抛光24

2.4.1机械抛光24

2.4.2化学抛光27

2.4.3电解抛光28

2.4.4综合抛光32

2.4.5振动抛光33

2.5金相试样制备常见缺陷产生的原因及其排除方法34

2.5.1试样表层变形层34

2.5.2彗星尾35

2.5.3倒角35

2.5.4嵌入36

2.5.5拔出36

2.5.6浮雕37

2.5.7划痕37

2.5.8污染37

2.5.9麻点38

2.6常用金属材料、有色金属与硬质合金试样制备技术概要38

2.6.1铝及其合金38

2.6.2镁及其合金39

2.6.3铜及其合金39

2.6.4铅及其合金40

2.6.5锡及其合金40

2.6.6锌及其合金41

2.6.7钛及其合金41

2.6.8灰口铸铁、可锻铸铁及球墨铸铁42

2.6.9不锈钢42

2.6.10硬质合金43

实验43

思考题44

参考文献45

3金相显微组织的显示46

3.1化学浸蚀法46

3.1.1化学浸蚀原理46

3.1.2化学浸蚀剂48

3.1.3化学浸蚀方法57

3.2电解浸蚀法59

3.2.1电解浸蚀的特点及应用59

3.2.2电解浸蚀的注意事项60

3.3光学法60

3.4干涉层法61

3.5高温浮凸法62

3.6金相试样的质量鉴别与保存63

实验63

思考题64

参考文献64

4光学金相显微镜65

4.1光学基本原理65

4.1.1光的定义及特性65

4.1.2几何光学基本定律65

4.1.3光学基本元件及应用66

4.1.4光学系统的像差（透镜的像差）66

4.2光学金相显微镜的成像原理67

4.3显微镜的光学技术参数68

4.3.1数值孔径68

4.3.2分辨率69

4.3.3放大倍率70

4.3.4显微镜的有效放大倍数70

4.3.5焦深71

4.3.6工作距离与视场直径72

4.3.7镜像亮度与视场亮度72

4.4显微镜的主要光学部件72

4.4.1物镜73

4.4.2目镜75

4.5光学金相显微镜的构造、类型与使用76

4.5.1光学金相显微镜的类型76

4.5.2光学金相显微镜的构造76

4.5.3金相显微镜摄影操作要点78

4.5.4金相显微镜的使用和维护79

4.6金相显微镜观察方法的基本原理及应用80

4.6.1明场80

4.6.2暗场80

4.6.3偏光82

4.6.4微差干涉相衬84

实验86

思考题87

参考文献87

5定量金相及图像分析88

5.1定量金相原理88

5.1.1基本符号88

5.1.2基本公式89

5.2定量金相的基本测量方法90

5.2.1计点分析法90

5.2.2线分析法91

5.2.3面积分析法91

5.3显微组织特征参数测量举例92

5.3.1平均截线长度92

5.3.2晶粒度92

5.4误差分析92

5.5图像分析技术在定量金相中的应用93

实验94

思考题95

参考文献95

6显微硬度及其应用96

6.1显微硬度的测量原理96

6.1.1压头类型96

6.1.2维氏显微硬度值97

6.1.3硬度值的表示及结果处理98

6.2显微硬度计的构造及使用99

6.2.1构造99

6.2.2测试方法与注意事项99

6.3影响显微硬度值的因素101

6.4显微压痕异常判别102

6.5显微硬度计发展的趋势102

6.6显微硬度在金相研究中的应用103

6.6.1合金中相组成物的研究104

6.6.2金属学方面的研究104

6.6.3金属表面改性性能研究104

6.6.4金属及合金热处理的研究105

6.6.5极小零件表面硬度的测定106

6.6.6化合物脆裂倾向判定106

实验107

思考题108

参考文献109

7钢铁材料常见组织及检验110

7.1组织的定义及研究110

7.1.1组织的定义110

7.1.2影响组织变化的条件111

7.1.3组织分析111

7.2钢中常见的金相组织与性能112

7.2.1铁素体112

7.2.2奥氏体112

7.2.3渗碳体112

7.2.4珠光体114

7.2.5莱氏体115

7.2.6贝氏体115

7.2.7马氏体117

7.2.8魏氏组织117

7.2.9偏析组织118

7.2.10柱状组织119

7.2.11石墨结构119

7.2.12带状组织120

7.3金相组织常规检验121

7.3.1标准的定义及基本知识121

7.3.2金相检验标准的应用举例123

实验126

思考题127

参考文献127

8低倍金相显微组织分析128

8.1体视显微镜简介128

8.1.1体视显微镜的类型128

8.1.2体视显微镜的光学系统结构128

8.1.3体视显微镜的构造、使用及维护129

8.2宏观断口分析130

8.2.1宏观断口分析的方法131

8.2.2宏观断口分析的注意事项131

8.2.3宏观断口分析的内容131

8.3磨片的低倍金相组织135

8.3.1铸件的晶粒大小、形状及分布136

8.3.2铸锭缺陷的检验137

8.3.3锻件缺陷的检验138

8.3.4焊接质量分析138

实验140

思考题141

参考文献141

附录142

附录1金相实验室的安全技术142

附录2常用金相显微分析设备相关标准146

附录3常用金相检验标准（国标）147