第一章 金相显微镜的原理、构造及使用 1
1．1 显微镜的成象原理 1
1．2 显微镜的放大率 2
1．3 透镜的象差 4
一、球面象差 4
二、色象差 4
三、象域弯曲 5
一、数值孔径 6
1．4 显微镜的物镜 6
二、分辨率 7
三、焦深(垂直分辨率) 7
四、工作距离与视场范围 9
五、物镜的基本类型 9
1．5 目镜 10
一、惠更斯(Huygens)目镜 10
二、雷斯登(Ramsden)目镜 10
一、光源 11
1．6 金相显微镜的照明系统 11
三、补偿目镜 11
四、广视场目镜 11
二、临界照明与科勒照明 12
三、照明方式与垂直照明器 12
四、光栏 15
五、滤色片 15
1．7 金相显微镜介绍 15
一、XJ-16型金相显微镜 16
二、Epignost型金相显微镜 16
三、大型卧式显微镜 17
四、现代金相显微镜的进展 18
五、显微镜使用注意事项 19
实验 20
思考题 20
一、取样部位及检验面的选择 21
2．2 取样 21
第二章 金相显微试样的制备 21
2．1 概述 21
二、试样的截取方法 22
三、试样尺寸 22
2．3 镶样 22
2．4 磨光 22
2．5 抛光 26
一、机械抛光 26
二、电解抛光 27
三、化学抛光 27
2．6 金相试样的腐蚀 28
一、化学腐蚀 28
二、电解腐蚀 30
实验 41
思考题 41
3．1 显微摄影成象原理及摄影装置 42
一、显微摄影成象原理 42
第三章 显微摄影及暗室技术 42
二、显微摄影装置 43
3．2 显微摄影的步骤 45
一、试样制备 45
二、感光胶片的选择 45
三、胶片的曝光 47
四、胶片的冲洗 48
3．3 印相和放大 50
一、相纸的结构 50
四、放大 51
二、相纸的分类 51
三、印相 51
实验 52
思考题 52
第四章 宏观分析与火花鉴别 53
4．1 宏观分析 53
一、断口分析 53
二、磨片分析 54
三、贴印法 56
一、火花类型 57
4．2 火花鉴别 57
二、碳钢的火花 59
三、几种常见合金的火花 60
4．3 钢铁的听音鉴别 61
实验 62
思考题 62
一、基本符号 63
5．2 基本符号和基本方程 63
5．1 体视学和定量金相学 63
第五章 金相定量分析 63
二、基本方程 64
5．3 定量分析的基本方法 65
一、比较法 65
二、计点法 66
三、截线法 67
四、截面法 67
一、晶粒尺寸的测定 68
五、联合测量法 68
5．4 定量分析在材料研究中的应用 68
二、第二相颗粒的几何尺寸测定 72
三、误差分析 73
5．5 自动图象分析仪的应用 74
实验 75
思考题 75
第六章 相衬显微镜的原理及其应用 76
6．1 相衬显微镜的光学原理 76
6．2 相衬显微镜 78
一、相衬附件 78
二、相衬显微镜 80
6．3 相衬技术在材料科学研究中的应用 81
一、相变浮凸的观察 81
二、过共析钢的球化退火组织的观察 82
三、铸造合金的枝晶偏析的观察 83
四、滑移线的观察 83
思考题 84
实验 84
第七章 干涉显微镜的原理及其应用 85
7．1 光的干涉原理 85
一、尖劈干涉 85
二、牛顿环 86
7．2 干涉显微镜 87
一、双束干涉显微镜(林尼克干涉显微镜) 87
二、多光束干涉显微镜 87
二、相变浮凸的研究 89
三、材料塑性变形的研究 89
7．3 干涉显微镜的应用 89
一、表面光洁度的测定 89
实验 90
思考题 90
第八章 反光偏振光显微镜的原理及其在材料研究中的应用 91
8．1 偏振光的基础知识 91
一、自然光和偏振光 91
二、直线偏振光、圆偏振光及椭圆偏振光 91
8．2 偏振光的反射原理 94
一、起偏振镜位置的调整 96
二、检偏振镜位置的调整 96
8．3 偏振光装置的调整及使用 96
三、载物台中心位置的调整 97
四、偏振光照明下的色彩(色偏振) 97
8．4 应用举例 97
一、材料显微组织的显示 97
二、非金属夹杂物的鉴定 98
思考题 113
实验 113
第九章 透光偏振光显微镜的原理及其在材料研究中的应用 114
9．1 光在介质中的传播 114
一、光学基础知识 114
二、光在介质中的传播 116
9．2 透光偏振光显微镜的构造和使用 120
一、透光偏光显微镜的构造 120
二、偏光显微镜的调节 121
一、显微组织形貌的观察 124
9．3 单偏光系统 124
二、贝克线、糙面和突起 126
三、多色性和吸收性 129
9．4 正交偏光系统 131
一、正交系统下偏光的干涉原理 131
二、单色光的干涉 132
三、白光(多色光)的干涉 132
四、补色法则与补色器 134
五、干涉色色谱表及干涉色级序的测定 136
六、消光类型及消光角的测定 137
七、延性符号的测定 138
9．5 锥光系统(聚敛偏光系统) 139
一、锥光系统的特点 139
二、一轴晶的干涉图 141
三、二轴晶的干涉图 147
9．6 薄片试样的制备 153
实验 156
思考题 158
一、直照法 160
第十章 油浸法测定透光材料的折射率 160
10．1 油浸法的测定原理 160
二、斜照法 162
10．2 浸油的配制 163
一、浸油的配制 163
二、浸油折射率的测定 166
10．3 油浸法测定透光材料折射率的方法 167
一、油浸薄片的制备 167
二、测定方法 168
10．4 半圆柱坐标鉴定系统 169
实验 171
思考题 173
第十一章 各种硬度计的原理、构造及应用 174
11．1 洛氏硬度测试法 174
一、洛氏硬度的测量原理 174
二、洛氏硬度计的构造 176
一、布氏硬度的测量原理 177
11．2 布氏硬度测试法 177
二、布氏硬度的测试步骤 178
三、布氏硬度的特点 179
11．3 维氏硬度测试法 180
一、维氏硬度的测量原理 180
二、维氏硬度的测试 181
11．4 显微硬度测试法 182
一、显微硬度的测量原理 182
二、显微硬度计的构造及其应用 182
三、影响显微硬度值的因素 184
11．5 使用硬度计应注意的事项 185
实验 187
思考题 187
第十二章 金属的塑性变形与再结晶 198
12．1 塑性变形的基本方式及其特征 198
一、滑移 198
二、孪生 199
一、显微组织的变化 201
12．2 塑性变形后金属组织与性能的变化 201
二、性能的变化 202
12．3 冷变形后金属加热时组织与性能的变化 202
一、回复 202
二、再结晶 203
三、晶粒长大 205
实验 206
思考题 207
第十三章 二元合金的显微组织 208
13．1 匀晶系相图及其合金的显微组织 208
13．2 共晶系相图及典型合金的显微组织 209
一、共晶合金 209
二、亚共晶及过共晶合金 212
13．3 包晶系相图及典型合金的显微组织 213
实验 215
思考题 215
14．1 工业纯铁在退火状态下的显微组织 217
第十四章 铁碳合金的平衡组织 217
14．2 碳钢在退火状态下的显微组织 218
一、共析钢 218
二、亚共析钢 218
三、过共析钢 219
14．3 白口铸铁的显微组织 220
一、共晶白口铸铁 220
三、过共晶白口铸铁 221
二、亚共晶白口铸铁 221
实验 222
思考题 222
第十五章 工业用铸铁的显微组织及碳钢中常见的显微组织缺陷 223
15．1 普通灰口铸铁 223
15．2 孕育铸铁 224
15．3 球墨铸铁 224
15．4 蠕虫状石墨铸铁 226
15．5 可锻铸铁 226
一、带状组织 228
15．6 碳钢中常见的显微缺陷 228
二、魏氏组织 229
三、表层脱碳 229
实验 231
思考题 231
第十六章 三元合金的显微组织 232
16．1 三元合金相图 232
一、成分表示法 232
二、等温截面图与变温截面图 232
三、等温线投影图 233
16．2 Bi-Pb-Sn三元合金的液相面投影图及典型合金的结晶过程 234
一、Bi-Pb-Sn三元合金的液相面投影图 234
二、典型合金的结晶过程 235
实验 238
思考题 238
三、长石 239
二、石英 239
一、粘土 239
第十七章 陶瓷材料的显微组织 239
17．1 普通陶瓷原材料 239
17．2 陶瓷材料的显微结构 240
一、晶相 240
二、玻璃相 240
三、气相 241
一、普通陶瓷 242
二、日用陶瓷 242
17．3 典型陶瓷材料的显微组织 242
三、75氧化铝瓷 243
四、透明氧化铝瓷 243
五、电熔刚玉 244
六、电熔锆刚玉 244
七、锰锌铁氧体 244
八、钛酸钡瓷 245
实验 247
思考题 247
18．1 电子束与试样的相互作用 248
第十八章 扫描电子显微分析 248
一、二次电子 249
二、背散射电子 250
三、吸收电子 250
四、透射电子 250
五、特征X射线 251
六、俄歇电子 251
18．2 扫描电子显微镜的构造及应用 251
一、扫描电子显微镜的构造和工作原理 251
二、二次电子象衬度形成的原理及其应用 254
三、背散射电子象衬度形成的原理及其应用 256
四、吸收电子成象 257
18．3 试样制备 257
一、试样要求 257
二、试样制备方法 258
实验 259
思考题 259
主要参考文献 260