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第1章 光学显微镜的原理、构造及使用 1

1.1 光学显微镜的放大原理及放大倍数 1

1.1.1 光学显微镜的放大原理 1

1.1.2 光学显微镜的放大倍数 1

1.2 金相显微镜的构造 3

1.2.1 金相显微镜的光学系统 3

1.2.2 金相显微镜的照明系统 10

1.2.3 金相显微镜的机械系统 14

1.3 金相显微镜使用方法及注意事项 15

1.4 现代金相显微镜的进展 16

实验一光学显微镜应用技术 16

思考题 17

第2章 金相显微试样的制备 19

2.1 取样 19

2.1.1 取样部位及检验面的选择 19

2.1.2 试样的截取方法 20

2.1.3 试样尺寸 20

2.2 镶样或机械夹持 20

2.2.1 热镶 20

2.2.2 冷镶 21

2.2.3 机械夹持 21

2.3 磨样 22

2.3.1 粗磨 22

2.3.2 细磨 22

2.4 抛光 25

2.4.1 机械抛光 25

2.4.2 电解抛光 28

2.4.3 化学抛光 29

2.5 金相试样的腐蚀 30

2.5.1 化学腐蚀 30

2.5.2 电解腐蚀 33

2.5.3 干涉层法 33

2.6 金相试样制样缺陷 36

实验二金相显微试样的制备 38

思考题 39

第3章 光学显微摄影技术 40

3.1 显微摄影 40

3.2 数码显微摄影 41

3.2.1 数码显微摄影成像原理 41

3.2.2 数码显微摄影步骤 42

3.2.3 数码相机与传统相机 42

实验三光学显微摄影技术 44

思考题 44

第4章 陶瓷材料的显微组织 46

4.1 普通陶瓷原材料 46

4.2 陶瓷材料的显微结构 47

4.2.1 晶相 47

4.2.2 玻璃相 48

4.2.3 气相 49

4.3 典型陶瓷材料的显微组织 50

4.3.1 普通陶瓷 50

4.3.2 氧化铝陶瓷 50

4.3.3 磁性陶瓷 51

4.3.4 压电陶瓷 51

实验四陶瓷材料的显微组织分析 52

思考题 53

第5章 二元合金显微组织分析 54

5.1 匀晶系相图及其合金显微组织 54

5.1.1 平衡转变 54

5.1.2 非平衡转变 55

5.2 共晶系相图及其合金显微组织 56

5.2.1 平衡转变 57

5.2.2 非平衡转变 60

5.3 包晶系相图及其合金显微组织 62

5.3.1 平衡转变 62

5.3.2 非平衡转变 63

实验五二元合金组织分析 65

思考题 65

第6章 铁碳合金的平衡组织 67

6.1 工业纯铁 68

6.2 碳钢 68

6.2.1 共析钢 68

6.2.2 亚共析钢 69

6.2.3 过共析钢 70

6.3 白口铸铁 71

6.3.1 共晶白口铸铁 71

6.3.2 亚共晶白口铸铁 71

6.3.3 过共晶白口铸铁 72

实验六铁碳合金的平衡组织分析 72

思考题 73

第7章 灰口及其他铸铁显微组织分析 74

7.1 共晶反应合金 74

7.2 亚共晶反应合金 75

7.3 过共晶反应合金 77

7.4 其他铸铁 78

7.4.1 球墨铸铁 79

7.4.2 蠕虫状石墨 79

7.4.3 可锻铸铁 80

实验七灰口及其他铸铁显微组织分析 80

思考题 81

第8章 三元合金组织分析 82

8.1 典型合金的结晶过程 82

8.1.1 Ⅰ成分合金的凝固过程 83

8.1.2 Ⅱ成分合金的凝固过程 84

8.1.3 Ⅲ成分合金的凝固过程 85

8.1.4 Ⅳ成分合金的凝固过程 85

实验八三元合金组织分析 86

思考题 88

第9章 显微组织定量分析 89

9.1 定量金相学 89

9.2 基本符号和基本方程 89

9.2.1 基本符号 89

9.2.2 基本方程 90

9.3 定量分析的基本方法 91

9.3.1 计点法 91

9.3.2 线分析法 92

9.3.3 面积分析法 93

9.3.4 联合测量法 93

9.4 定量分析在材料研究中的应用 93

9.4.1 晶粒大小的测量 93

9.4.2 第二相颗粒的几何尺寸测定 98

9.4.3 误差分析 100

9.5 图像分析技术 103

实验九显微组织定量分析 103

思考题 104

第10章 碳素钢中常见缺陷显微组织分析 105

10.1 偏析 105

10.2 带状组织 105

10.3 魏氏组织 106

10.4 表层脱碳 107

10.5 钢的过热与过烧 108

10.6 钢中非金属夹杂物 108

实验十碳素钢中常见缺陷显微组织观察 110

思考题 110

第11章 宏观分析与火花鉴别 111

11.1 宏观分析 111

11.1.1 断口分析 111

11.1.2 磨片分析 115

11.1.3 贴印法 115

11.2 火花鉴别 118

11.2.1 火花类型 118

11.2.2 碳钢的火花 118

11.2.3 几种常见合金的火花 119

11.3 钢铁的听音鉴别 121

11.4 磁性鉴别 121

11.5 点试鉴别 121

实验十一宏观组织及其他组织分析一 121

思考题 122

第12章 纯金属铸锭组织分析与结晶过程观察 123

12.1 结晶过程 123

12.2 纯金属铸锭组织 124

实验十二宏观组织及其他组织分析二 128

思考题 128

第13章 金属的塑性变形及回复与再结晶 130

13.1 金属和合金的塑性变形 130

13.1.1 拉伸应力—应变曲线 130

13.1.2 塑性变形对材料性能的影响 131

13.2 回复与再结晶 132

13.2.1 回复 132

13.2.2 回复退火的应用 133

13.2.3 再结晶 133

13.2.4 再结晶温度 134

13.2.5 再结晶的主要影响因素 134

13.2.6 再结晶晶粒大小的控制 135

13.3 晶粒长大 136

实验十三金属的塑性变形及回复与再结晶 137

思考题 138

第14章 偏振光显微镜的原理及其在材料研究中的应用 139

14.1 偏振光的基础知识 139

14.1.1 自然光和偏振光 139

14.1.2 直线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光 139

14.1.3 起偏振镜和检偏振镜 141

14.2 偏振光的反射原理 143

14.3 偏振光装置的调整及使用 145

14.3.1 起偏振镜位置的调整 145

14.3.2 检偏振镜位置的调整 145

14.3.3 载物台中心位置的调整 146

14.4 偏光干涉衬度显微镜 146

14.4.1 偏光干涉衬度装置 146

14.4.2 偏振光干涉衬度像 148

14.4.3 偏光干涉衬度装置在金相分析方面的应用 148

14.5 偏光显微镜在材料领域的应用 149

14.5.1 材料显微组织的显示 149

14.5.2 非金属夹杂物的鉴定 151

实验十四偏振光显微镜应用技术 154

思考题 154

第15章 干涉显微镜的原理及其应用 155

15.1 光的干涉原理 155

15.1.1 劈尖干涉 155

15.1.2 牛顿环 156

15.2 干涉显微镜 157

15.2.1 双光束干涉显微镜（6JA干涉显微镜） 157

15.2.2 多光束干涉显微镜 157

15.3 干涉显微镜的应用 159

15.3.1 表面光洁度的测定 159

15.3.2 相变浮凸的研究 159

15.3.3 材料塑性变形的研究 160

实验十五干涉显微镜应用技术 160

思考题 161

第16章 高温及低温金相技术 162

16.1 高温金相技术 162

16.1.1 高温真空下金属和合金组织的显示 162

16.1.2 高温金相显微镜装置 163

16.2 高温金相在金属材料研究中的应用 164

16.2.1 应用方面 164

16.2.2 高温金相在研究钢铁相变时的局限性 164

16.3 低温金相研究 164

思考题 165

参考文献 166