普通光学金相显微镜的构造及使用

1、实验一 普通光学金相显微镜的构造及使用 一、实验目的 1. 了解普通光学显微镜的构造 ， 各主要部件及元件的效用； 2. 掌握正确的使用操作规程及维护方法 。 二、金相显微镜的原理及使用 1. 原理 普通光学金相显微镜主要由三个系统构成：即光学系统 、 照明系统和机械系统 。 光学系统的主要构件是物镜和目镜 ， 其任务是完成金相组织的放大 ，并获得清晰的图像 。 显微镜通过物镜及目镜两次放大而得到倍数较高的放大像 。 总的放大倍数 物与目镜放大倍数 乘积 ， 即： 目物 金相显微镜放大原理图 2. 维护要点 金相显微镜是精密光学仪器 ， 使用时必须了解其基本原理及操作规程 ， 要认真维护 、 保管 ， 细心谨慎使用 。 1） 操作显微镜时双手及样品干净 ， 绝不允许把侵蚀剂未干的试样在显微镜下观察 ， 以免腐蚀物镜； 2） 操作时应精力集中 ， 小心谨慎 。 接电源时应通过变压器 ， 装卸或调换镜头时必须放稳后才可松手 ，不可粗心大意； 3） 调焦距时 ， 应先转动粗调螺丝 ， 使物镜尽量接近试样 （ 目测 ） ， 然后一边从目镜中观察 ， 一边调节粗调螺丝使物镜慢慢上升直到逐渐看到组

2、织时 ，再用微调螺丝调至清晰为止； 4） 显微镜的光学系统部分严禁用手或手帕等去擦 ，而必须用专用的驼毛刷或镜头纸轻轻擦试； 5） 使用过程中 ， 若发生故障 ， 应立即报告老师 ，不得自行拆动 。 三、安全须知 金相显微镜是精密光学仪器 ， 使用时必须了解其基本原理及操作规程 ， 要认真维护 、 保管 ， 细心谨慎使用 。 1） 操作显微镜时双手及样品干净 ， 绝不允许把侵蚀剂未干的试样在显微镜下观察 ， 以免腐蚀物镜； 2） 操作时应精力集中 ， 小心谨慎 。 接电源时应通过变压器 ， 装卸或调换镜头时必须放稳后才可松手 ，不可粗心大意； 3） 调焦距时 ， 应先转动粗调螺丝 ， 使物镜尽量接近试样 （ 目测 ） ， 然后一边从目镜中观察 ， 一边调节粗调螺丝使物镜慢慢上升直到逐渐看到组织时 ，再用微调螺丝调至清晰为止； 4） 显微镜的光学系统部分严禁用手或手帕等去擦 ，而必须用专用的驼毛刷或镜头纸轻轻擦试； 5） 使用过程中 ， 若发生故障 ， 应立即报告 实验室管理人员 ， 不得自行拆动 。 实验二 金相样品制备的一般方法 一、实验目的 1. 掌握金相样品制备的一般方法 （ 机

3、械抛光和化学浸蚀 ） 。 2. 了解金相样品制备的其他方法 。 二、实验 内容及程序 金相样品制备的全过程包括：试样的截取与磨平 （ 包括细薄样品的镶嵌 ） 、 样品的磨光与抛光 、样品组织的显露 、 显微组织的观察与记录等 。 1. 金相样品的截取及镶嵌 2. 金相样品的磨光 磨光时所用砂纸为先粗后细 （ 砂纸编导为先小后大 ） 逐号磨光 。 3. 金相样品的抛光 4. 金属样品的显微组织显露方法 三、实验 要求 1. 用机械抛光和化学浸蚀法制备金相样品一块 。 2. 观察试样的显微组织 ， 并绘制组织图 。 3. 了解金相样品的其它制备方法。 四、安全须知 1. 使用砂轮机要穿紧身防护服，袖口扣紧，上衣下摆不能敞开，严禁戴手套；必须戴好安全帽，辫子应放入帽内，不得穿裙子、拖鞋；要戴好防护镜； 2. 严禁使用有裂纹的砂轮片； 3. 砂轮机不能在没有冷却措施或冷却不充分的情况下工作； 4. 砂轮机开机时，人必须站在砂轮侧面，让砂轮先空转数分钟，确认情况正常后，才能开始工作； 5. 使用抛光机时不允许对试样加过大压力，以免电动机过载而导致电动机损坏； 6. 抛光织物应紧贴在抛光盘上，不允

4、许使用已破损的织物，以免在抛光时试样有飞出的危险； 7. 抛光机不使用时应及时做好清洁保养工作，盖上塑料盖，以免灰尘或其他异物落入抛光织物上而影响以后的抛光效果； 8. 使用腐蚀剂时注意安全，试剂不得与手直接接触，每次取用试液后应随即盖好瓶塞； 9. 使用腐蚀剂前必须穿戴好防护用品； 10. 酸蚀前必须打开通风设备； 11. 使用腐蚀剂时注意防止容器倾倒或液体泄漏； 12. 试样应轻轻放下酸槽中，避免酸液溅出灼伤；工作完毕必须把一切用具用水冲洗干净，擦净工作地面的酸液，并关好通风设备； 13. 实验过程中有问题及时向实验室管理人员报告。 实验 三 典型金属晶体结构的刚球堆垛模型分析 一、实验目的 1. 熟悉面心立方 、 体心立方和密排六方晶体结构中常用晶面 、 晶向的几何位置 、 原子排列和密度 。 2. 熟悉三种晶体结构中的四面体间隙和八面体间隙的位置和分布 。 3. 熟悉面心立方和密排六方晶体结构中最密排面的堆垛顺序 。 4. 进一步练习晶面和晶向指数的确定方法 。 二、 实验用设备和材料 1. 有机玻璃盒（约 70 70 70涂有凡士林油的玻璃球（直径约 8 10装约 100颗）

5、、医用镊子。 2. 晶体结构模型。 三、 实验内容 1. 把玻璃球作为金属原子，堆垛出面心立方和体心立方晶体的（ 100）、（ 110）、（ 111）和（ 112）晶面。 2. 在已堆出的上述晶面上，至少确定三个不同方位原子列的晶向指数。 3. 用玻璃球按最密排面堆垛的顺序堆垛出面心立方和密排六方晶体结构。 4. 借助模型，找出三种晶体结构中两种间隙的位置。 三、 实验内容 1. 把玻璃球作为金属原子，堆垛出面心立方和体心立方晶体的（ 100）、（ 110）、（ 111）和（ 112）晶面。 2. 在已堆出的上述晶面上，至少确定三个不同方位原子列的晶向指数。 3. 用玻璃球按最密排面堆垛的顺序堆垛出面心立方和密排六方晶体结构。 4. 借助模型，找出三种晶体结构中两种间隙的位置。 四、安全须知 1. 爱护实验器材； 2. 避免钢球滑落地面 ， 造成安全隐患； 3. 勿将粘接剂泄漏到容器外或接触身体； 4. 实验过程中有问题及时向实验室管理人员报告 。 实验四 结晶过程观察与纯金属铸锭组织分析 一、实验目的 1. 熟悉盐类和金属的结晶过程 。 2. 了解铸造条件对纯金属铸锭组织的影响 。

6、二 、实验用设备和材料 1. 生物显微镜 ， 氯化铵 ， 蒸馏水 ， 小烧杯 ， 玻璃片， 玻璃棒及镊子等 。 2. 实体显微镜 (或放大镜 )， 表面或缩孔处有枝晶组织的金属铸锭 。 3. 不同铸造条件下工业纯铝铸锭的粗视组织样品一套 。 三 、实验内容与步骤 1. 用生物显微镜观察氯化铵饱和溶液的结晶过程 。用玻璃棒引一小滴已配好的氯化铵水溶液到玻璃片上 ， 再将玻璃片放在生物显微镜的试样台上进行观察 。 要注意所引液滴不可太大 ， 否则蒸发太慢不易结晶 。 另外还要注意清洁 ， 不要让外来物质落入液滴面影响结晶过程 。 在使用显微镜时 ，应注意防止液滴流到试样台或显微镜的其它部位 ，尤其不能让液滴碰到物镜 。 2. 用实体显微镜 （ 或放大镜 ） 观察金属铸锭表面收缩处的枝晶组织 。 3. 观察纯铝铸锭的粗视组织 ， 分析铸造条件对铸锭组织的影响 。 四 、实验报告要求 1. 画出实验中观察到的氯化铵的结晶组织并作简要分析 。 2. 画出不同铸造条件下工业纯铝铸锭的粗视组织 ，注明铸造条件 ， 并进行分析与对比 。 五、安全须知 1. 生物显微镜是精密光学仪器 ， 使用时必须了解

7、其基本原理及操作规程 ， 要认真维护 、 保管 ， 细心谨慎使用 。 1） 操作显微镜时双手及样品干净 ， 以免腐蚀物镜； 2） 操作时应精力集中 ， 小心谨慎； 3） 调焦距时 ， 应先转动粗调螺丝 ， 使物镜尽量接近试样 （ 目测 ） ， 然后一边从目镜中观察 ， 一边调节粗调螺丝使物镜慢慢移动直到逐渐看到组织时 ，再用微调螺丝调至清晰为止； 4） 显微镜的光学系统部分严禁用手或手帕等去擦 ，而必须用专用的驼毛刷或镜头纸轻轻擦试； 5） 使用过程中 ， 若发生故障 ， 应立即报告 实验室管理人员 ， 不得自行拆动 。 2. 取用 氯化铵 溶液时 ， 注意容器不要倾倒 ， 避免溶液泄漏； 3. 使用电吹风 时 ， 注意避免灼伤 ， 并注意 控制使用时间 ， 以免电吹风过热 ； 4. 实验过程中有问题及时向实验室管理人员报告 。 实验五 用热分析法建立二元合金相图 一、实验目的 1. 熟悉用热分析法测定金属与合金的临界点 ; 2. 根据临界点画出二元合金相图。 二 、实验设备与温度测量 电阻炉 水银温度计 陶瓷坩埚 石棉板 三 、实验用材料 在本实验中所用的材料为 1. 100% 2.

8、 60%0%. b+n 4. 20%0%. 100% 、实验步骤 1. 实验分五个小组进行 ， 每组 3 4人 ， 每组作出一种成分合金的冷却曲线 。 预先配好所选合金系中的五种金属与合金 ， 分别放在陶瓷坩埚中 。 实验时 ， 各组将合金放在坩埚电炉中加热 ， 待合金熔化后 ， 将热电偶连同保护瓷套管（ 或温度计 ） 插入金属液中 ， 热电偶 （ 或温度计 ） 的工作端应处于金属液中部 ， 不要靠近坩埚壁 、 坩埚底或金属液面 。 热电偶的自由端可以直接接到电位差计上 ， 但此时应考虑自由端温度补偿 ， 接线时要注意电极的正负 。 2. 加热升温至金属与合金熔点以上 100 左右 ， 然后关闭电源 。 为防止金属氧化 ， 应在熔化的金属液面上覆盖一层木炭粉或石墨粉 。 3. 当合金开始冷却时 ， 若用人工测温 ， 则需每隔1 或温度计 ） 的读数 ，在临界点附近 ， 可以每隔半分钟作一次记录 。 4. 各组根据所得数据 ， 作出相应的冷却曲线 （ 以温度 时间为坐标 ） ， 根据冷却曲线找出临界点 。 5. 综合各组所测得的不同成分合金的临界点 ， 建立铅锡二元合金相图 。 五 、实验报告要求 1. 每组将本组所选定的合金在冷却过程中温度随时间的变化数据记录于表中 ; 2. 根据上表记录的数据，绘出所测合金的冷却曲线并注明合金成分，标注出临界点 ; 3. 根据各种成分合金的临界点，按比例作出 4. 对实验结果进行分析和总结 ; 5. 分析实验误差产生的原因。 六、安全须知 1. 操作电阻炉时 ， 必须穿戴好必要的防护用品 ， 如工作服 、 手套 、 防护眼镜等； 2. 严禁身体直接接触电阻炉和经其处理的试样 ， 以免造成灼伤； 3. 实验过程中有问题及时向实验室管理人员报告 。 实验六 二元合金的显微组织分析 一、实验目的 结合相图了解二元合金的结晶过程及结晶后的显微组织 。 二、实验所用设备与材料 1. 金相显微镜； 2. 金试样成分与工艺条件如下： （ 1） 60 40 平衡态结晶 （ 2） 60 40 非平衡结晶 （ 3） 38 62 平衡态结晶 （ 4） 20 80 5平衡态结晶 （ 5） 20 80 非平衡结晶 （ 6） 5 P

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