金相实验技术PDF电子书下载

第一章 金相显微镜的光学原理 1

1．几何光学的基本原理 1

一、几何光学基本定律 1

二、光的全反射 2

三、光的折射、反射及全反射在光学金相显微镜中的应用 2

2．透镜成象原理 3

一、透镜类型 3

二、透镜成象的规律 5

三、透镜成象的象差 5

3．显微镜的成象 9

一、显微镜的放大原理 9

二、阿贝成象原理 11

第二章 普通光学金相显微镜 15

1．显微镜的光学系统 15

一、物镜 15

二、目镜 21

2．照明系统 22

一、光源及其装置 22

二、光源的使用方法 23

三、垂直照明器与光路行程 24

四、光路系统其他主要附件及作用 25

3．机械系统 28

4．显微镜的操作与维护 28

5．各类金相显微镜 29

一、台式金相显微镜 29

二、立式金相显微镜 29

三、卧式金相显微镜 29

第三章 偏振光显微镜 32

1．偏振光的基本知识 32

一、偏振光的获得 32

二、偏振光的干涉现象——圆偏振和椭圆偏振 33

三、偏振状态的鉴别 35

2．偏振光显微镜的结构特点 35

一、金相显微镜的偏光装置 35

二、偏光装置的调整 36

3．偏光显微镜工作原理 37

一、偏振光在金属磨面上的反射 37

二、偏振光透过各向异性晶体后的反射 38

三、偏振光下透明物相的特殊光学效应 38

4．偏振光显微镜在金相分析中的应用 39

一、组织与晶粒的显示 39

二、多相合金的相分析 41

三、非金属夹杂物的鉴别 41

四、范性变形、择尤取向及晶粒位向的测定 42

第四章 干涉显微镜 44

1．干涉理论概述 44

一、等厚干涉 44

二、多光束干涉 46

2．干涉显微镜 48

一、双光束干涉显微镜 49

二、多光束干涉显微镜 49

3．干涉显微镜在金相分析中的应用 52

第五章 相衬金相显微镜 54

1．相衬显微分析的基本原理及其在金相分析中的应用 54

一、相衬方法的基本原理 54

二、相衬显微镜的光学结构 57

三、相衬装置 59

四、相衬金相显微镜的应用 60

2．偏光干涉衬度装置 62

一、干涉衬度的概念 62

二、偏光干涉衬度（DIC）装置 62

三、偏振光干涉衬度象 63

四、操作与应用例举 85

第六章 金相试样的截取与镶嵌 66

1．金相试样的截取 66

一、金相试样截取部位的选择 66

二、金相试样截取的方法 66

三、金相试样磨面的磨平 67

2．金相试样的镶嵌 68

一、塑料镶嵌法 68

二、机械夹持法 72

第七章 金相试样的磨光与抛光 73

1．磨光与抛光应用的磨料 73

一、氧化铝 73

二、金刚石 74

三、碳化硅 74

四、混合刚玉 74

五、氧化镁 74

六、氧化铬 75

七、氧化铁 75

2．金相试样的磨光 75

一、试样磨光用砂纸 75

二、磨光操作 77

3．金相试样的抛光 81

一、机械抛光 81

二、电解抛光 85

三、化学抛光 90

四、显微研磨 91

五、抛光方法的评价 91

4．金相试样制备过程的清洁问题 92

5．各种金属材料金相试样的制备 92

一、有色金属材料金相试样的制备 92

二、硬质合金金相试样的制备 94

三、复合材料金相试样的制备 94

四、铸铁金相试样的制备 95

五、脆性材料金相试样的制备 95

第八章 金相试样显微组织的显示 97

1．概述 97

2．常规显示组织的方法 97

一、化学浸蚀 97

二、电解浸蚀 101

3．特殊显示组织的方法 101

一、阴极真空浸蚀 101

二、恒电位浸蚀 101

三、薄膜干涉显示组织 107

第九章 金相显微摄影及暗室技术 125

1．金相显微摄影 125

一、显微摄影的成象原理 125

二、照相显微镜 125

三、显微摄影放大倍数 129

2．感光材料 130

一、感光材料的种类 130

二、感光材料的基本结构 131

三、黑白片影象形成过程 132

四、感光底片的特性 132

3．显微摄影技术要点 132

一、底片的曝光 135

二、滤色片的使用 136

三、试样的要求 136

4．暗室技术 137

一、显影 137

二、定影 138

三、负片处理 139

四、印相与放大 140

5．彩色摄影 141

一、彩色片的成色原理 141

二、彩色底片的曝光 142

三、彩色底片的冲洗 142

四、彩色照片的印放 143

第十章 金属材料的组织分析 145

1．前言 145

一、什么是组织 145

二、为什么要分析研究组织 145

三、影响组织变化的条件 145

四、如何分析研究组织 146

2．单相多晶体等轴晶粒组织 146

3．金属材料的铸态组织 147

一、铸锭的宏观组织 147

二、固溶体组织 147

三、具有共晶转变的组织 148

四、具有包晶转变的组织 149

五、具有偏晶转变的组织 150

4．冷形变和再结晶后的组织 150

一、冷加工形变后的组织 150

二、再结晶后的组织 151

5．热加工变形后的组织 151

6．固态相变后的显微组织 152

一、碳钢退火后的组织 152

二、碳钢的魏氏组织 152

三、碳钢的马氏体组织 153

四、脱溶分解的组织 153

7．铸铁的组织 154

一、铸铁的类型 154

二、石墨化过程 154

三、白口铸铁的组织 154

四、灰口铸铁的组织 155

五、展性铸铁的组织 155

六、球墨铸铁的组织 155

第十一章 定量金相 156

1．概述 156

2．定量金相用的符号 157

3．定量测量基本原理 158

4．定量测量的基本方法 159

一、PP的测量 159

二、PL的测量 160

三、PA的测量 160

四、NL的测量 160

五、NA的测量 161

六、LL的测量 161

七、AA的测量 181

5．测量误差 182

一、用点分析法测量VV的误差 162

二、用线分析法测量VV的误差 162

三、用面分析法测量VV的误差 162

四、其它测量量的误差估计 163

6．描述组织的特征参数与定量 163

一、晶粒大小 163

二、分散分布的第二相粒子 164

三、片层状组织 166

四、界面曲率 167

五、有向组织参数 168

7．定量金相应用例举 168

一、钢中夹杂物纯净度的测量 168

二、测量晶粒平均长大速度G 169

三、测量新相的形核率N 169

8．自动图象分析仪应用简介 169

一、仪器的基本组成 169

二、仪器测量基本原理 170

第十二章 钢中非金属夹杂物的金相分析 172

1．钢中非金属夹杂物的分类 172

一、夹杂物的来源 172

二、夹杂物的分类 173

2．钢中非金属夹杂物的鉴定方法 173

3．非金属夹杂物的金相鉴定 174

一、非金属夹杂物在显微镜下的主要性征 174

二、金相法鉴定夹杂物（定性）的程序 176

三、非金属夹杂物的定量测定 177

第十三章 显微硬度在金相研究中的应用 179

1．显微硬度测试原理 179

一、压头类型 179

二、显微硬度值 180

三、显微硬度测试要点 180

四、显微硬度值的比较标准 181

2．常用显微硬度计 182

一、台式显微硬度计 182

二、哈纳门型显微硬度计 183

3．显微硬度在金相研究中的应用 184

一、金属材料、合金相的研究 184

二、金属表面层性能的研究 184

三、晶粒内部不均匀性的研究 184

四、极细薄金属制成品硬度的测量 184

五、其他方面的应用 184

附录 185

附录一 抛光试剂 185

表A 常用电解抛光溶液及规范 185

表B 常用化学抛光试剂 185

表C 化学—机械抛光液 186

附录二 浸蚀试剂 188

表A 常用化学浸蚀试剂 188

表B 常用电解浸蚀试剂及规范 189

表C Ⅰ化学染色浸蚀试剂 190

表C Ⅱ各种合金的化学染色及特征 191

附录三 基本实验所用相图 193

附录四 基本实验用金相图谱 197

A 金属及合金的铸造组织 197

B 金属的冷变形组织 201

C 冷变形金属的再结晶组织 204

D 碳钢的组织 208

E 铸铁的组织 213

F 钢中非金属夹杂物 218

附录五 221

表A 在暗场及偏振光下系统鉴定夹杂物程序表 221

表B 钢中夹杂物的性质及金相特征 222

表C 化学浸蚀与金相法配合鉴定夹杂物的程序表 230

附录六 显微硬度 231

表A 合金中各组成相的显微硬度值HM 231

表B 硬质合金及其他化合物的显微硬度值HM 233

表C 某些纯金属的显微硬度值HM 234

表D 压痕显微硬度值换算表 235

主要参考文献 238