1、金相組織缺陷觀察實驗目的：1 1、能正確地掌握基本的金相顯微分析方法，正確地使用金相顯微鏡觀察和分析金屬顯微組織。2 2、對合金等微觀組織進行觀察及拍照以及分析組織中存在的缺陷；實驗原理：顯微鏡圖示:* *倍率= =物鏡倍數 X X 目鏡倍率 X X 問倍數(2X(2X, ,5X,10X,20X,50X,100X)(10X)5X,10X,20X,50X,100X)(10X)(X)(X)光學顯微鏡可用放大倍率為 20X1999XL20X1999XL 股所用最高倍率懸 1000X)1000X)。金相分析是研究材料內部組織和缺陷的主要方法之一，它在材料研究中占有重要的地位。利用金相顯微鏡將試樣放大

2、10015001001500 倍來研究材料內部組織的方法稱為金相顯微分析法，是研究金屬材料微觀結構最基本的一種實驗技術。顯微分析可以研究材料內部的組織與其化學成分的關系；可以確定各類材料經不同加工及熱處理后的顯微組織；可以判別材料質量的優劣，如金屬材料中諸如氧化物、硫化物等各種非金屬夾雜物在顯微組織中的大小、數量、分布情況及晶粒度的大小等。金相顯微鏡用于鑒別和分析各種材料內部的組織。原材料的檢驗、鑄造、壓力加工、熱處理等一系列生產過程的質量檢測與控制需要使用金相顯微鏡，新材料、新技術的開發以及跟蹤世界高科技前沿的研究工作也需要使用金相顯微鏡，因此，金相顯微鏡是材料領域生產與研究中研究金相組織的

3、重要工具。顯微鏡的成像原理：當物體 ABAB 置于透鏡焦距 f f 以外時，得到倒立的放大實像ABB(如圖 1-2(a),1-2(a),它的位置在 2 2 倍焦距以外。若將物體 ABAB 放在透鏡焦距內，就可看到一個放大正立的虛象ABB(如圖1-1(b)1-1(b)。映象的長度與物體長度之比(AB/AB)(AB/AB)就是放大鏡的放大倍數(放大率)。若放大鏡到物體之間的距離a a近似等于透鏡的焦距(a=f)(a=f),而放大鏡到像間的距離b b近似相當于人眼明視距離(250mm,(250mm,則放大鏡的放大倍數為：N=b/a=250/fN=b/a=250/fab(a)(a)實像放大(b)(b)

4、虛像放大圖 1-21-2 放大鏡光學原理圖由上式知，透鏡的焦距越短，放大鏡的放大倍數越大。一般采用的放大鏡焦距在10100mnffi10100mnffi 圍內，因而放大倍數在 2.5252.525 倍之間。進一步提高放大倍數，透鏡成像的主要缺陷就是球面差和色差（波長差）球面差是指由于球面透將會由于透鏡焦距縮短和表面曲率過分增大而使形成的映象變得模糊不清。 為了得到更高的放大倍數，就要采用顯微鏡，顯微鏡可以使放大倍數達到 1500200015002000 倍。顯微鏡不象放大鏡那樣由單個透鏡組成，而是由兩級特定透鏡所組成。靠近被觀察物體的透鏡叫做物鏡，而靠近眼睛的透鏡叫做目鏡。借助物鏡與目鏡的兩次

5、放大，就能將物體放大到很高的倍數（20002000 倍）。圖 1-31-3 所示是在顯微鏡中得到放大物像的光學原理圖。被觀察白物體 ABAB 放在物鏡之前距其焦距略遠一些的位置，由物體反射的光線穿過物鏡，經折射后得到一個放大的倒立實象 AB,AB,目鏡再將實像 ABAB放大成倒立虛像 ABAB”，這就是我們在顯微鏡下研究實物時所觀察到的經過二次放大后的物像。在設計顯微鏡時，讓物鏡放大后形成的實像 ABAB位于目鏡的焦距 f f 目之內，并使最終的倒立虛像 A A”B B.在距眼睛 250mn&250mn&成像，這時觀察者看得最清晰。透鏡成像規律是依據近軸光線得出的結論。近軸光線

6、是指與光軸接近平行（即夾角很小）的光線。由于物理條件的限制，實際光學系統的成像與近軸光線成像不同，兩者存在偏離，這種相對于近軸成像的偏離就叫做像差。像差的產生降低了光學儀器的精確性。按像差產生原因可分為兩類：一類是單色光成像時的像差，叫做單色像差。如球差、慧差、像散、像場彎曲和畸變均屬單色像差；另一類是多色光成像時，由于介質折射率隨光的波長不同而引起的像差，叫做色差。色差又可分為位置色差和放大率色差。鏡的中心部分和邊緣部分的厚度不同，造成不同折射現象，致使來自于試樣表面同一點上的光線經折射后不能聚集于一點（圖 1-31-3）, ,因此使映像模糊不清。球面像差的程度與光通過透鏡的面積有關。光圈放

7、得越大，光線通過透鏡的面積越大，球面像差就越嚴重；反之，縮小光圈，限制邊緣光線射入，使用通過透鏡中心部分的光線，可減小球面像差。但光圈太小，也會影響成像的清晰度。色差的產生是由于白光中各種不同波長的光線在穿過透鏡時折射率不同，其中紫色光線的波長最短，折射率最大，在距透鏡最近處成像；紅色光線的波長最長，折射率最小，在距透鏡最遠處成像；其余的黃、綠、藍等光線則在它們之間成像。這些光線所成的像不能集中于一點，而呈現帶有彩色邊緣的光環。色差的存在也會降低透鏡成像的清晰度，也應予以校正。通常采用單色光源（或加濾光片），也可使用復合透鏡。如圖 1-41-4 所示。（a a）球面像差圖 1-41-4 透鏡產生像差的示意圖使用注意事項：1 1）操作時必須特別細心，不能有任何劇烈的動作。光學系統不允許自行拆卸。2 2）顯微鏡鏡頭的玻璃部分和試樣磨面嚴禁手指直接接觸，若鏡頭中落有灰塵，可用鏡頭紙或軟毛刷輕輕擦拭。3 3）在旋轉粗調（或微調）手輪時動作要慢，碰到某種阻礙時應立即停止操作，報告指導教師查找原因，不得用力強行轉動，否則會損壞機件。（b b）色差紅三、實驗器材和方法：1 1）MeF3MeF3 大型金相顯微鏡；2 2）每組分得 1-21-2 塊經過腐蝕的合金試樣;3 3）顯微鏡觀察；4 4）拍攝金相照片并