上海譜騫光學(xué)儀器有限公司是國(guó)內(nèi)一家顯微鏡(光機(jī)電)研發(fā)、營(yíng)銷(xiāo)，售后服務(wù)為一體的專(zhuān)業(yè)光學(xué)設(shè)備儀器公司。并同時(shí)代理國(guó)外光學(xué)品牌儀器知名品牌，并保持 著良好的合作關(guān)系，公司有專(zhuān)業(yè)的銷(xiāo)售及售后服務(wù)團(tuán)隊(duì)，能為用戶提供完善的解決案和系統(tǒng)的培訓(xùn)。主營(yíng)：金相顯微鏡、生物顯微鏡、體視顯微鏡、倒置顯微鏡、視頻顯微鏡、熒光顯微鏡、偏光顯微鏡等

普通光學(xué)金相顯微鏡的構(gòu)造及使用和金相樣品制備的一般方法

方法。同時(shí)旨在掌握金相樣品制備的一般方法，并通過(guò)自己動(dòng)手來(lái)觀察到真正的金相顯微組織，并記錄其基本形態(tài)。

關(guān)鍵詞??光學(xué)金相顯微鏡?金相樣品制備?數(shù)值孔徑?磨光?拋光?浸蝕

1????實(shí)驗(yàn)?zāi)康?

1.1???了解普通光學(xué)顯微鏡的構(gòu)造，各主要部件及元件的效用。

1.2???掌握光學(xué)金相顯微鏡正確的使用操作規(guī)程及維護(hù)方法。

1.3???掌握金相樣品制備的一般方法（機(jī)械拋光和化學(xué)浸蝕）。

1.4???了解金相樣品制備的其他方法。

2??實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料

2.1??金相顯微鏡一臺(tái)

2.2??碳鋼試樣一塊

2.3??磨光機(jī)

2.4??拋光機(jī)及拋光液

2.5??浸蝕劑、酒精、玻璃器皿、竹夾子、脫脂棉、濾紙等。

3?金相顯微鏡的原理及使用

3.1??原理

正常人眼看物體時(shí)，最適宜的距離大約在250mm左右，這個(gè)距離稱為“明視距離”。人眼可分辨清楚的最小視角為2’——4’，在250mm處能分辨的最小距離約為0.15——0.30mm。

顯微鏡通過(guò)物鏡及目鏡兩次放大而得到倍較高的放大像?？偟姆糯蟊稊?shù)M應(yīng)為物鏡放大倍數(shù)與目鏡放大倍數(shù)的乘積，即：目物MMM??

3.2??物鏡的選擇

普通光學(xué)金相顯微鏡主要由三個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成：即光學(xué)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)。物鏡是決定顯微鏡的主要光學(xué)零件。衡量一個(gè)物鏡的性能有數(shù)值孔徑和分辨能力；放大倍數(shù)；景深度和像差校正程度。

3.2.1??數(shù)值孔徑和鑒別率

物鏡的鑒別率指物鏡所清晰分辨出物體相鄰兩點(diǎn)的最小距離d，與數(shù)值孔徑N.A有如下關(guān)系：

A式中λ為照明用入射光的波長(zhǎng)。

物鏡的數(shù)值孔徑表征物鏡的聚光能力，增強(qiáng)物鏡的聚光能力可提高物鏡的鑒別率。它的大小主要決定于進(jìn)入物鏡的光線錐所張開(kāi)的角度，即孔徑角的大小，表示為：N.A=n·sinθ??式中n為物鏡前片玻璃到試樣之間介質(zhì)的折射率；θ為孔徑半角。?3.2.2?數(shù)值孔徑與有效放大倍數(shù)

要使物鏡可分辨的最近兩點(diǎn)的距離d能為人眼所分辨，則必須將d放大到0.15——0.30mm，即：d?x?M?=0.15——0.30mm，而AN.2d，當(dāng)λ=0.55um的時(shí)候，

M=500N.A——1000N.A。

M稱為有效放大倍數(shù)，物鏡應(yīng)在這兩個(gè)放大倍數(shù)范圍內(nèi)使用。

3.2.3?景深度

物鏡對(duì)高低不平的組織都有清晰造像的能力，稱為景深度，即物鏡的垂直分辨能力，它與數(shù)值孔徑、放大倍數(shù)成反比。

3.3?目鏡

目鏡是用來(lái)觀察由物鏡所成像的放大鏡。

3.4?照明方式

由于觀察目的不同，金相顯微鏡對(duì)試樣的采光方式亦不同?？煞譃槊髟噲?chǎng)照明和暗試場(chǎng)照明。明試場(chǎng)照明是金相研究中的主要采光方法。

3.5?調(diào)整和維護(hù)

3.5.1?光源的調(diào)整

包括徑向調(diào)整與軸向調(diào)整。

3.5.2?光闌的調(diào)整

金相顯微鏡的照明系統(tǒng)中常有兩個(gè)孔徑可變的光闌。孔徑光闌裝在光源聚光透鏡之后，視域光闌裝在孔徑光闌之后。

3.5.3?維護(hù)要點(diǎn)

顯微鏡是精密光學(xué)儀器，使用時(shí)必須了解其基本原理及操作規(guī)程，認(rèn)真維護(hù)、保管，細(xì)心使用。

操作時(shí)雙手及樣品干凈，不允許把侵蝕未干的試樣在顯微鏡下觀察，以免腐蝕物鏡。

操作時(shí)應(yīng)精力集中，小心謹(jǐn)慎。接電源時(shí)應(yīng)通過(guò)變壓器，裝卸或調(diào)換鏡頭時(shí)必須放穩(wěn)后才可松手，不可粗心大意。

調(diào)焦時(shí)，先轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)，使物鏡盡量接近試樣（目測(cè)），然后一邊從目鏡中觀察，一邊調(diào)節(jié)粗調(diào)螺絲使物鏡慢慢上升直到看到組織，再用微調(diào)至清晰為止。

顯微鏡光學(xué)部分嚴(yán)禁用手或手帕等去擦，必須用專(zhuān)用的駝毛刷或鏡頭紙輕輕試。?使用中若發(fā)生故障，應(yīng)立即報(bào)告老師，不得自行拆動(dòng)。

3.6?樣品的拋光

磨光后的樣品表面仍留有細(xì)的砂紙磨痕，還不能有效的觀察侵蝕后的組織，因此必須將砂紙磨痕完全拋去，是表面達(dá)到光亮如鏡的光潔度，才能滿足顯微鏡觀察的要求。拋光后的表面再200倍顯微鏡的觀察下應(yīng)基本上沒(méi)有磨痕和磨坑。本實(shí)驗(yàn)采取機(jī)械磨法，在專(zhuān)用的金相樣品拋光機(jī)上進(jìn)行。??3.7?顯微組織的顯示

采用化學(xué)侵蝕法，用竹夾子夾脫脂棉蘸侵蝕液在樣品表面由上向下擦拭，當(dāng)光亮鏡面成灰白色，立即用水清洗，并用酒精擦洗后經(jīng)吸水紙吸干。操作過(guò)程要迅速利落，以防帶水樣品表面在空氣中氧化。嚴(yán)禁用手摸擦表面，以免皮膚受到傷害。?3.8?顯微組織的觀察與記錄

制備好的樣品用顯微鏡在100~400倍不同放大倍數(shù)下觀察組織，體會(huì)放大倍數(shù)不同對(duì)組織觀察和景深的影響，繪制組織特征圖，規(guī)格為直徑為50毫米的圓形。圖下標(biāo)注材料名稱、熱處理規(guī)程、總放大倍數(shù)、浸蝕劑、樣品組織等項(xiàng)。

4?金屬樣品制備的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及程序

金相樣品制備的全過(guò)程包括：試樣的截取與磨平、樣品的磨光與拋光、樣品組織的顯露、顯微組織的觀察與記錄等。

本次實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容及程序如下。

4.1??樣品的磨光

每人領(lǐng)取已截取并磨平的碳鋼式樣一塊，本實(shí)驗(yàn)采取濕磨法在金相樣品預(yù)磨機(jī)上磨平。

5?實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

45號(hào)鋼的組成晶相是鐵素體和珠光體。珠光體是由低溫鐵素體和滲碳體組成的兩相混合物。鐵素體又分低溫鐵素體和奧氏體。樣品經(jīng)退火熱處理過(guò)程，磨光，拋光，顯微組織顯示后，在400×的顯微鏡下能觀察到黑白圖像。單相合金的組織是由不同晶粒組成的。各個(gè)晶粒的位相不同，存在著晶粒間界。一般間界處的電極電位和晶粒內(nèi)的不同，而且具有較大的化學(xué)不穩(wěn)定性。因此在和化學(xué)劑作用時(shí)，溶解的比較快，不同位向的晶粒，溶解程度也不同。在晶界出凹下去，光線被反射向斜方向而不進(jìn)入目鏡，呈現(xiàn)黑色。晶粒內(nèi)也因表面傾斜程度不同有深淺不同。