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第1章 光学显微镜的原理、构造及使用1

1.1 光学显微镜的放大原理及放大倍数1

1.1.1 光学显微镜的放大原理1

1.1.2 光学显微镜的放大倍数1

1.2 金相显微镜的构造3

1.2.1 金相显微镜的光学系统3

1.2.2 金相显微镜的照明系统10

1.2.3 金相显微镜的机械系统14

1.3 金相显微镜使用方法及注意事项15

1.4 现代金相显微镜的进展16

实验一光学显微镜应用技术16

思考题17

第2章 金相显微试样的制备19

2.1 取样19

2.1.1 取样部位及检验面的选择19

2.1.2 试样的截取方法20

2.1.3 试样尺寸20

2.2 镶样或机械夹持20

2.2.1 热镶20

2.2.2 冷镶21

2.2.3 机械夹持21

2.3 磨样22

2.3.1 粗磨22

2.3.2 细磨22

2.4 抛光25

2.4.1 机械抛光25

2.4.2 电解抛光28

2.4.3 化学抛光29

2.5 金相试样的腐蚀30

2.5.1 化学腐蚀30

2.5.2 电解腐蚀33

2.5.3 干涉层法33

2.6 金相试样制样缺陷36

实验二金相显微试样的制备38

思考题39

第3章 光学显微摄影技术40

3.1 显微摄影40

3.2 数码显微摄影41

3.2.1 数码显微摄影成像原理41

3.2.2 数码显微摄影步骤42

3.2.3 数码相机与传统相机42

实验三光学显微摄影技术44

思考题44

第4章 陶瓷材料的显微组织46

4.1 普通陶瓷原材料46

4.2 陶瓷材料的显微结构47

4.2.1 晶相47

4.2.2 玻璃相48

4.2.3 气相49

4.3 典型陶瓷材料的显微组织50

4.3.1 普通陶瓷50

4.3.2 氧化铝陶瓷50

4.3.3 磁性陶瓷51

4.3.4 压电陶瓷51

实验四陶瓷材料的显微组织分析52

思考题53

第5章 二元合金显微组织分析54

5.1 匀晶系相图及其合金显微组织54

5.1.1 平衡转变54

5.1.2 非平衡转变55

5.2 共晶系相图及其合金显微组织56

5.2.1 平衡转变57

5.2.2 非平衡转变60

5.3 包晶系相图及其合金显微组织62

5.3.1 平衡转变62

5.3.2 非平衡转变63

实验五二元合金组织分析65

思考题65

第6章 铁碳合金的平衡组织67

6.1 工业纯铁68

6.2 碳钢68

6.2.1 共析钢68

6.2.2 亚共析钢69

6.2.3 过共析钢70

6.3 白口铸铁71

6.3.1 共晶白口铸铁71

6.3.2 亚共晶白口铸铁71

6.3.3 过共晶白口铸铁72

实验六铁碳合金的平衡组织分析72

思考题73

第7章 灰口及其他铸铁显微组织分析74

7.1 共晶反应合金74

7.2 亚共晶反应合金75

7.3 过共晶反应合金77

7.4 其他铸铁78

7.4.1 球墨铸铁79

7.4.2 蠕虫状石墨79

7.4.3 可锻铸铁80

实验七灰口及其他铸铁显微组织分析80

思考题81

第8章 三元合金组织分析82

8.1 典型合金的结晶过程82

8.1.1 Ⅰ成分合金的凝固过程83

8.1.2 Ⅱ成分合金的凝固过程84

8.1.3 Ⅲ成分合金的凝固过程85

8.1.4 Ⅳ成分合金的凝固过程85

实验八三元合金组织分析86

思考题88

第9章 显微组织定量分析89

9.1 定量金相学89

9.2 基本符号和基本方程89

9.2.1 基本符号89

9.2.2 基本方程90

9.3 定量分析的基本方法91

9.3.1 计点法91

9.3.2 线分析法92

9.3.3 面积分析法93

9.3.4 联合测量法93

9.4 定量分析在材料研究中的应用93

9.4.1 晶粒大小的测量93

9.4.2 第二相颗粒的几何尺寸测定98

9.4.3 误差分析100

9.5 图像分析技术103

实验九显微组织定量分析103

思考题104

第10章 碳素钢中常见缺陷显微组织分析105

10.1 偏析105

10.2 带状组织105

10.3 魏氏组织106

10.4 表层脱碳107

10.5 钢的过热与过烧108

10.6 钢中非金属夹杂物108

实验十碳素钢中常见缺陷显微组织观察110

思考题110

第11章 宏观分析与火花鉴别111

11.1 宏观分析111

11.1.1 断口分析111

11.1.2 磨片分析115

11.1.3 贴印法115

11.2 火花鉴别118

11.2.1 火花类型118

11.2.2 碳钢的火花118

11.2.3 几种常见合金的火花119

11.3 钢铁的听音鉴别121

11.4 磁性鉴别121

11.5 点试鉴别121

实验十一宏观组织及其他组织分析一121

思考题122

第12章 纯金属铸锭组织分析与结晶过程观察123

12.1 结晶过程123

12.2 纯金属铸锭组织124

实验十二宏观组织及其他组织分析二128

思考题128

第13章 金属的塑性变形及回复与再结晶130

13.1 金属和合金的塑性变形130

13.1.1 拉伸应力—应变曲线130

13.1.2 塑性变形对材料性能的影响131

13.2 回复与再结晶132

13.2.1 回复132

13.2.2 回复退火的应用133

13.2.3 再结晶133

13.2.4 再结晶温度134

13.2.5 再结晶的主要影响因素134

13.2.6 再结晶晶粒大小的控制135

13.3 晶粒长大136

实验十三金属的塑性变形及回复与再结晶137

思考题138

第14章 偏振光显微镜的原理及其在材料研究中的应用139

14.1 偏振光的基础知识139

14.1.1 自然光和偏振光139

14.1.2 直线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光139

14.1.3 起偏振镜和检偏振镜141

14.2 偏振光的反射原理143

14.3 偏振光装置的调整及使用145

14.3.1 起偏振镜位置的调整145

14.3.2 检偏振镜位置的调整145

14.3.3 载物台中心位置的调整146

14.4 偏光干涉衬度显微镜146

14.4.1 偏光干涉衬度装置146

14.4.2 偏振光干涉衬度像148

14.4.3 偏光干涉衬度装置在金相分析方面的应用148

14.5 偏光显微镜在材料领域的应用149

14.5.1 材料显微组织的显示149

14.5.2 非金属夹杂物的鉴定151

实验十四偏振光显微镜应用技术154

思考题154

第15章 干涉显微镜的原理及其应用155

15.1 光的干涉原理155

15.1.1 劈尖干涉155

15.1.2 牛顿环156

15.2 干涉显微镜157

15.2.1 双光束干涉显微镜（6JA干涉显微镜）157

15.2.2 多光束干涉显微镜157

15.3 干涉显微镜的应用159

15.3.1 表面光洁度的测定159

15.3.2 相变浮凸的研究159

15.3.3 材料塑性变形的研究160

实验十五干涉显微镜应用技术160

思考题161

第16章 高温及低温金相技术162

16.1 高温金相技术162

16.1.1 高温真空下金属和合金组织的显示162

16.1.2 高温金相显微镜装置163

16.2 高温金相在金属材料研究中的应用164

16.2.1 应用方面164

16.2.2 高温金相在研究钢铁相变时的局限性164

16.3 低温金相研究164

思考题165

参考文献166