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上篇 一般金相研究方法1

第1章 金相试样的截取1

1金相试样截取准则1

2金相试样的截取方法2

3斜面截切的应用5

第2章 金相试样的镶嵌7

1低熔合金镶嵌法7

2塑料镶嵌法7

（1）热凝性塑料9

（2）热塑性塑料9

（3）化学聚合塑料9

3机械镶嵌法10

4表层（边缘）检验金相试样的准备10

第3章 金相试样的磨光13

1粗磨13

2细磨14

（1）手工磨光14

（2）机械磨光16

（3）化学机械磨光18

第4章 金相试样的抛光20

Ⅰ、机械抛光20

1机械抛光理论20

2机械抛光设备21

3抛光材料22

（1）抛光微粉22

（2）抛光织物27

4金相抛光操作27

（1）粗抛光27

（2）精抛光28

（3）表层变形层金属的去除29

5有色金属、铸铁与硬质合金抛光技术31

（1）铝及其合金32

（2）镁及其合金32

（3）铜及其合金32

（4）铅及其合金33

（5）锡及其合金33

（6）锌及其合金33

（7）灰口铸铁、可锻铸铁及球墨铸铁35

（8）硬质合金36

Ⅱ、电解抛光37

6电解抛光原理37

7电解抛光用电解液39

（1）过氯酸类电解液40

（2）铬酸类电解液41

（3）正磷酸类电解液42

8电解抛光设备与操作42

（1）自动电解抛光仪43

（2）微小电解抛光仪44

Ⅲ、化学抛光45

9化学抛光原理与操作过程45

第5章 金相显微组织的显示50

Ⅰ、化学浸蚀51

Ⅰ化学浸蚀原理51

（1）纯金属及单相合金的浸蚀51

（2）二相合金的浸蚀52

（3）多相合金的浸蚀54

2浸蚀剂56

3化学浸蚀操作58

（1）工作条件及设备58

（2）浸蚀操作59

Ⅱ、电解浸蚀59

4电解浸蚀概述59

Ⅲ、金相组织特殊显示法60

5热染60

6热蚀61

7阴极真空显示法62

8磁场金相研究（磁性组织显示法）63

第6章 显微镜理论基础66

Ⅰ、几何光学概述67

1稜镜67

（1）折射稜镜67

（2）反射稜镜67

2透镜及透镜的成像像差68

（1）透镜的形式68

（2）透镜的成像69

（3）透镜的像差70

（4）透镜的作用72

Ⅱ、显微镜物镜73

3物镜的类型73

（1）消色差物镜及平面消色差物镜74

（2）复消色差物镜及平面复消色差物镜74

（3）半复消色差物镜75

（4）石英单色光物镜（紫外线用物镜）75

4物镜的性质76

（1）放大率77

（2）数值孔径77

（3）鉴别能力（鉴别率）78

（4）垂直鉴别能力（景深）79

（5）像域弯曲程度79

（6）放大倍数与数值孔径、鉴别能力之间的关系80

（7）物镜的某些参考数据82

Ⅲ、显微镜目镜83

5目镜的类型83

（1）福根（负型）目镜83

（2）雷斯登（正型）目镜84

（3）补偿型目镜84

（4）放大型目镜85

（5）测微目镜85

（6）双眼目镜筒86

（7）示敎目镜87

第7章 金相显微镜88

1、金相显微镜的光源与照明方式88

1光源与光源装置88

（1）钨丝灯泡89

（2）碳弧灯90

（3）钨弧灯泡92

（4）锆弧灯泡92

2光源的使用方法93

（1）临界照明93

（2）散光照明93

（3）平行光线照明94

（4）提高照明亮度的途径94

3照明方式和各种垂直照明器95

（1）明视场照明95

（2）暗视场照明99

Ⅱ、金相显微镜的光程与光程调节102

4金相显微镜的光学行程102

5光栏的作用103

（1）孔径光栏的调节103

（2）视域光栏的调节103

6滤色片的作用105

Ⅲ、各种型式的金相显微镜108

7台式金相显微镜108

8卧式金相显微镜109

9立式金相显微镜111

10金相显微镜摄影附件113

（1）袖珍型摄影附件113

（2）标准型摄影附件114

（3）木制简单摄影暗箱115

（4）电影摄影装置（高速连续记录）116

Ⅳ、光学仪器的保养116

11仪器的保养116

12光学零件的发霉与防霉117

第8章 金相显微摄影技术119

Ⅰ、摄影原理概述119

1摄影感光材料的性质119

（1）感色性119

（2）感光速度120

（3）伸缩性121

（4）鉴别能力（底片分析能力）122

（5）反差性122

2底片的曝光123

（1）试摄法124

（2）光电表测定法124

3负片显影原理126

（1）显影液的种类、成份与性能127

（2）显影原理与影响显影的因素128

4负片定影原理129

Ⅱ、暗室技术131

5底片的冲洗131

（1）底片冲洗过程131

（2）负片的缺陷133

（3）负片的减薄与加厚134

（4）负片的涂红与修筛134

6印相与放大135

（1）相纸的种类与性质135

（2）相纸的选择135

（3）印相137

（4）相纸的冲洗138

（5）照片的缺陷138

第9章 彩色摄影在金相研究上的应用140

Ⅰ、彩色摄影原理140

1彩色片的类型140

2彩色片的性能141

Ⅱ、金相彩色摄影方法——彩色片的曝光3光源色温的测量与色温的校正142

4彩色底片的曝光143

Ⅲ、彩色摄影暗室技术143

5彩色正片（反转片）显影方法143

6彩色负片显影方法144

7印相与放大145

Ⅳ、彩色摄影的应用146

8应用简述146

第10章 晶粒度的测定147

Ⅰ、钢中晶粒度测定148

1钢中奥氏体本质晶粒度的测定148

（1）奥氏体晶粒的显示148

（2）奥氏体晶粒度的评定151

2钢的实际晶粒大小测定161

Ⅱ、有色金属晶粒度的测定165

3有色金属晶粒度的评级与测定165

第11章 非金属夹杂物的鉴定与石墨的评级167

1、钢铁中非金属夹杂物的鉴定167

1非金属夹杂物的定性鉴定167

（1）非金属夹杂物的本性与主要特征167

（2）非金属夹杂物鉴定的步骤169

2非金属夹杂物的定量鉴定170

（1）非金属夹杂物定量计算法172

（2）非金属夹杂物等级评定174

Ⅱ、铸铁石墨的评级182

3灰口铸铁片状石墨的评级182

4球墨铸铁球墨大小的评定196

下篇 特殊金相研究方法（金相研究的近代方法）198

第12章 紫外线、红外线照射下金相组织的研究198

1紫外线显微镜金相研究198

2彩色映像法（变色法）金相分析201

（1）紫外线金相显微镜上三张底片的摄取202

（2）彩色映像台上彩色像的转换203

（3）彩色映像法应用举例204

（4）紫外线显微镜中反射物镜的应用205

3利用红外线直接观察硅晶体中的位错206

第13章 高温金相研究及低温金相研究208

Ⅰ、高温金相研究209

1高温金相显微镜装置209

（1）真空高温台的构造209

（2）高温金相研究用物镜211

（3）高温金相显微镜213

2高温金相研究操作要点213

（1）温度的保持与测量213

（2）真空的保持214

3高温金相在金属研究中的应用214

Ⅱ、低温金相研究216

4低温金相研究装置216

第14章 偏振光在金相研究上的应用221

1偏振光基本理论221

（1）天然光与偏振光221

（2）反射光的偏振222

（3）光的双折射现象——尼科尔稜镜222

（4）偏振片223

（5）直线偏振光的分析223

（6）圆偏振光与椭圆偏振光的形成224

2偏振光在金相磨面上的反射225

（1）偏振光在各向具性金属磨面上的反射225

（2）偏振光在各向同性金属磨面上的反射227

3偏振装置及其要点229

（1）偏振光金相显微镜229

（2）光学零件的质量对偏振光研究的影响231

4金相偏振光研究233

（1）金相磨面制备要点233

（2）应用举例234

第15章 相衬金相显微镜的应用241

1相衬理论概述241

2相衬金相显微镜的工作原理242

（1）负相衬（明衬）的效果243

（2）正相衬（暗衬）的效果244

3相衬金相显微镜装置244

（1）相衬金相显微镜245

（2）相衬附件246

4相衬金相研究应用举例247

（1）滑移带的观察248

（2）组成相分布形状的鉴定249

（3）增加映像的衬度250

第16章 干涉显微镜在金相研究中的应用252

1光波干涉理论概述252

2林尼克干涉显微镜253

3多光束干涉显微镜255

4应用举例258

第17章 断口金相研究方法262

1断口金相研究操作262

（1）试样断口的准备262

（2）在金相显微镜上研究断口的方法263

（3）利用电子显微镜研究断口的方法264

2断口形态分类265

3断口金相研究应用举例267

（1）研究机件破裂的原因267

（2）研究晶界面上的異相夹杂270

第18章 显微硬度在金相研究中的应用273

1显微硬度与显微硬度值273

（1）显微硬度压入头的类型273

（2）显微硬度值274

2苏联ПMT-3型显微硬度计275

（1）ПMT-3显微硬度计的结构275

（2）荷重机构的调整277

（3）压痕位置的调整与ПMT-3显微硬度计的操作278

（4）压痕对角线长度的测量279

3哈纳门（Hanemann）型显微硬度计280

（1）哈纳门型显微硬度计的工作原理280

（2）哈纳门型显微硬度计的操作方法与注意事项281

4都康（Tukon）型显微硬度计282

5显微硬度值的探封283

（1）影响显微硬度值的因数283

（2）不同组织显微硬度值的此较标准284

6显微硬度在金相研究上的应用285

第19章 电子显微镜在金相研究中的应用290

1电子显微镜的原理与构造292

（1）电子束的焦聚292

（2）电子显微镜的构造293

（3）电子显微镜放大倍数的调节295

2各种型式的电子显微镜296

（1）苏联ЭM-3型电磁式显微镜297

（2）ROA、EMT型袖珍永磁式电子显微镜297

3利用电子显微镜研究金相组织的方法299

（1）透射式电子显微镜金相研究299

（2）反射式电子显微镜金相研究307

（3）电子发射式电子显微镜金相研究308

第20章 X射线显微镜在金相研究中的应用及示踪原子显微自射线摄影技术311

Ⅰ、显微X射线技术312

1X射线基础312

（1）X射线的产生，连续X射线与标识X射线312

（2）X射线透过物体时的吸收现象313

2接触显微X射线技术314

（1）接触法操作314

（2）接触法显微X射线技术的理论分析与鉴别率315

3投射式X射线显微镜321

（1）投射式X射线显微镜的原理321

（2）投射式X射线显微镜的鉴别率322

4显微X射线金相研究322

Ⅱ、放射性同位素示踪原子在金相研究上的应用325

5放射性与放射性蜕变325

6放射性金相样品的制备326

7显微自射线摄照技术328

8应用举例329

附录332

附录Ⅰ 电解抛光及化学抛光资料332

表01金相试样最常用的电解抛光液332

表02金相试样化学抛光溶液343

附录Ⅱ 浸蚀试剂与组织显示资料化学浸蚀的化学试剂347

表03钢铁浸蚀剂347

表04铜及铜合金的化学浸蚀剂350

表05铝及铝合金的化学浸蚀剂352

表06镁及镁合金的化学浸蚀剂353

表07钖及钖合金的化学浸蚀剂353

表08铅及铅合金的化学浸蚀剂354

表09锌及锌合金浸蚀试剂355

表10镍及镍合金的化学浸蚀剂356

表11钛及钛合金的化学浸蚀剂356

表12稀有金属及其合金的化学浸蚀剂357

表13硬质合金（金属陶瓷合金）的化学浸蚀剂电解浸蚀试剂359

表14耐热钢及不锈钢的电解浸蚀规范及电解浸蚀剂359

表15钢及铸铁的电解浸蚀规范及电解浸蚀剂360

表16有色金属及稀有金属的电解浸蚀规范及电解浸蚀剂热染规范362

表17钢及铸铁的热染规范362

表18灰口铸铁的热染特征表363

表19显示晶体位错所用的浸蚀剂与浸蚀规范363

附录Ⅲ 摄影冲洗配方365

《甲》黑白底片摄影配方365

《乙》苏联彩色底片摄影配方367

附录Ⅳ 非金属夹杂物的特征368

表20简单氧化物夹杂的特征368

表21复杂氧化物夹杂的特征369

表22硅酸盐夹杂的特征370

表23硫化物夹杂的特征371

表24氮化物夹杂的特征371

附录Ⅴ 显微硬度372

表25合金中各组成相的显微硬度值Hm372

表26硬质合金及其他化合物的显微硬度值Hm374

表27某些纯金属的显微硬度值Hm375

表28压痕显微硬度值换算表376