普通光学金相显微镜的构造及使用和金相样品制备的一般方法实验一实验二..docxVIP

普通光学金相显微镜的构造及使用和金相样品制备的一般方法XXxxxxxxxxx xxxxxxxxx，xx xxxx摘要 本实验主要了解普通光学显微镜的构造，掌握其正确的使用操作规程及维护方法。同时旨在掌握金相样品制备的一般方法，并通过自己动手来观察到真正的金相显微组织，并记录其基本形态。关键词 光学金相显微镜 金相样品制备 数值孔径 磨光 抛光 浸蚀 实验目的 了解普通光学显微镜的构造，各主要部件及元件的效用。 掌握光学金相显微镜正确的使用操作规程及维护方法。 掌握金相样品制备的一般方法（机械抛光和化学浸蚀）。 了解金相样品制备的其他方法。 实验设备及材料2.1 金相显微镜一台2.2 碳钢试样一块2.3 磨光机2.4 抛光机及抛光液2.5 浸蚀剂、酒精、玻璃器皿、竹夹子、脱脂棉、滤纸等。金相显微镜的原理及使用3.1 原理正常人眼看物体时，最适宜的距离大约在250mm左右，这个距离称为“明视距离”。人眼可分辨清楚的最小视角为2’——4’，在250mm处能分辨的最小距离约为0.15——0.30mm。显微镜通过物镜及目镜两次放大而得到倍较高的放大像。总的放大倍数M应为物镜放大倍数与目镜放大倍数的乘积，即：3.2 物镜的选择普通光学金相显微镜主要由三个系统构成：即光学系统、照明系统和机械系统。物镜是决定显微镜的主要光学零件。衡量一个物镜的性能有数值孔径和分辨能力；放大倍数；景深度和像差校正程度。 数值孔径和鉴别率物镜的鉴别率指物镜所清晰分辨出物体相邻两点的最小距离d，与数值孔径N.A有如下关系：式中λ为照明用入射光的波长。物镜的数值孔径表征物镜的聚光能力，增强物镜的聚光能力可提高物镜的鉴别率。它的大小主要决定于进入物镜的光线锥所张开的角度，即孔径角的大小，表示为：N.A=n·sinθ 式中n为物镜前片玻璃到试样之间介质的折射率；θ为孔径半角。数值孔径与有效放大倍数要使物镜可分辨的最近两点的距离d能为人眼所分辨，则必须将d放大到0.15——0.30mm，即：d x M =0.15——0.30mm，而，当λ=0.55um的时候，M=500N.A——1000N.A。M称为有效放大倍数，物镜应在这两个放大倍数范围内使用。景深度物镜对高低不平的组织都有清晰造像的能力，称为景深度，即物镜的垂直分辨能力，它与数值孔径、放大倍数成反比。目镜目镜是用来观察由物镜所成像的放大镜。照明方式由于观察目的不同，金相显微镜对试样的采光方式亦不同。可分为明试场照明和暗试场照明。明试场照明是金相研究中的主要采光方法。调整和维护光源的调整 包括径向调整与轴向调整。光阑的调整金相显微镜的照明系统中常有两个孔径可变的光阑。孔径光阑装在光源聚光透镜之后，视域光阑装在孔径光阑之后。维护要点显微镜是精密光学仪器，使用时必须了解其基本原理及操作规程，认真维护、保管，细心使用。?操作时双手及样品干净，不允许把侵蚀未干的试样在显微镜下观察，以免腐蚀物镜。?操作时应精力集中，小心谨慎。接电源时应通过变压器，装卸或调换镜头时必须放稳后才可松手，不可粗心大意。调焦时，先转动粗调，使物镜尽量接近试样（目测），然后一边从目镜中观察，一边调节粗调螺丝使物镜慢慢上升直到看到组织，再用微调至清晰为止。?显微镜光学部分严禁用手或手帕等去擦，必须用专用的驼毛刷或镜头纸轻轻试。使用中若发生故障，应立即报告老师，不得自行拆动。金属样品制备的实验内容及程序金相样品制备的全过程包括：试样的截取与磨平、样品的磨光与抛光、样品组织的显露、显微组织的观察与记录等。?本次实验的具体内容及程序如下。4.1 样品的磨光每人领取已截取并磨平的碳钢式样一块，本实验采取湿磨法在金相样品预磨机上磨平。?样品的抛光磨光后的样品表面仍留有细的砂纸磨痕，还不能有效的观察侵蚀后的组织，因此必须将砂纸磨痕完全抛去，是表面达到光亮如镜的光洁度，才能满足显微镜观察的要求。抛光后的表面再200倍显微镜的观察下应基本上没有磨痕和磨坑。本实验采取机械磨法，在专用的金相样品抛光机上进行。?显微组织的显示采用化学侵蚀法，用竹夹子夹脱脂棉蘸侵蚀液在样品表面由上向下擦拭，当光亮镜面成灰白色，立即用水清洗，并用酒精擦洗后经吸水纸吸干。操作过程要迅速利落，以防带水样品表面在空气中氧化。严禁用手摸擦表面，以免皮肤受到伤害。显微组织的观察与记录制备好的样品用显微镜在100~400倍不同放大倍数下观察组织，体会放大倍数不同对组织观察和景深的影响，绘制组织特征图，规格为直径为50毫米的圆形。图下标注材料名称、热处理规程、总放大倍数、浸蚀剂、样品组织等项。实验结果分析45号钢的组成晶相是铁素体和珠光体。珠光体是由低温铁素体和渗碳体组成的两相混合物。铁素体又分低温铁素体和奥氏体。样品经退火热处理过程，磨光，抛光，显微组织显示后，在400×的显微镜下能观察到