一、化学显示法（化学浸蚀法）

       将抛光好的试样磨面浸入化学试剂中或用化学试剂擦拭试样磨面，显示出纤维组织的方法。

（一）化学浸蚀原理

       化学浸蚀是一个电化学溶解过程。在金属中晶粒与晶粒之间、晶粒与晶界之间、各相间的物理化学性质不同，自由能不同，在电解质溶液中则具有不同的电极电位，可组成微电池。较低电位部分是微电池的阳极，溶解较快。溶解的地方则凹陷或沉积反应产物而着色。在显微镜下观察时，光线在晶界处被散射，不能进入物镜而显示出黑色晶界，而其它地方呈白色。

1.纯金属及单相合金的浸蚀

2.多相合金的浸蚀

       多相合金的浸蚀比较复杂，不仅有选择性的化学腐蚀作用，同时还有电化学腐蚀作用。

       例如片状珠光体组织中，铁素体的电极电位低于渗碳体的电极电位，在稀硝酸浸蚀剂中铁素体为阳极，渗碳体为阴极。当浸蚀时间适当时，铁素体被均匀地溶去一薄层，但在两相交界处则被腐蚀较深呈现凹陷，若在高倍显微镜下观察时，能看到渗碳体周围有一圈黑线围绕着，显示两相边界。若降低放大倍数，当物镜鉴别能力小于渗碳体片层厚度时，只能看出一条条黑线（这些黑线是渗碳体边缘的两条边界线）。若物镜兼备能力小于珠光体层间距时，则珠光体无法分辨，而呈现黑色块状。

（二）化学浸蚀剂

       种类繁多，是酸、碱、盐类的混合溶液。

（三）浸蚀操作

       一般浸蚀操作过程：冲洗抛光试样→酒精擦洗→浸蚀→冲洗→酒精擦洗→吹干。

1.浸蚀方式

       浸蚀方式有浸入法、擦拭法两种。

2.浸蚀操作时的注意事项

（1）浸蚀时间及其深浅程度

（2）金属扰乱层的消除

（3）试样浸蚀后的清洗和保存

二、电解显示法

       某些贵金属及其合金，化学稳定性很高，难以用化学浸蚀法显示组织，可采用电解浸蚀法。如纯铝、纯银、金及其合金，不锈钢、耐热钢、钛合金等的浸蚀。

三、其它显示法

（一）着色显示的基本原理

       首先使试样抛光表面形成一层程度不等的薄膜，通过薄膜干涉而增加各相之间的衬度，并使之具有不同的色彩。

（二）着色显示方法

1.热染法

       将抛光后的试样在空气中加热（＜500℃），使抛光面形成厚薄不匀的氧化膜。在显微镜下观察时，由于薄膜的干涉现象，便呈现不同的色彩。

热染显示的步骤：

（1）清洗

（2）氧化

（3）冷却

2.化学着色法

3.真空镀膜法（气相沉积法）

4.恒电位浸蚀法

       在恒定的正极电位下，在一定成分的电解液中，经一定时间，只对某一相进行选择浸蚀的过程，不受另一相的影响，而且也不受相 的相对量多少的影响，都能清晰呈现组织。

5.离子溅射法

       离子溅射法是在专用的气体-离子反应室中进行。

金相组织的胶膜复型

在不允许破坏取样检验，可采用胶膜复型法。该法的优点是：

1.操作迅速简便，可在现场复制一个可供观察的薄膜样品。

2.复型不受工件尺寸和形状限制。

3.复型显示的组织清晰，也可拍摄金相照片。

4.复型所需材料、设备简单，可在金相显微镜或生物显微镜下观察。

一、胶膜复型的原理

二、胶膜复型制作技术

（一）试样表面的磨制和浸蚀

用大型工件金相检查仪进行粗磨、细磨、电解抛光、深度浸蚀。

（二）胶质溶液的配制

两种方法：

1.将醋酸纤维或硝酸纤维透明胶片剪碎，用3×10 -4 ～5×10 -4 kg溶于10ml乙酸乙酯或丙酮中，即成透明胶纸溶液。

2.将去除乳剂的照相胶片3×10 -4 ～5×10 -4 kg，加入10ml三氯甲烷中，搅拌溶解后成为白色胶纸溶液，再加入2～3ml酒精，搅拌后即成无色透明胶纸溶液。

 宏观检验

【宏观检验】用肉眼或放大镜检验金属表面或断口的宏观缺陷的方法，也称宏观分析或低倍组织检验。

宏观检验的内容：

1.铸态结晶组织。表层细晶区、柱状晶区、中心等轴晶区。

2.铸件凝固时形成的气孔、缩孔、疏松等缺陷。

3.某些元素的宏观偏析，如钢中的硫、磷偏析等。

4.压力加工形成的流线、纤维组织。

5.热处理件的淬硬层、渗碳层和脱碳层等。

6.各种焊接缺陷以及夹杂物、白点、发纹、断口等。

一、热酸浸蚀法

1.试样制备

酸浸蚀试样制备时取样部位及数量按有关标准进行，并严防温度升高而引起组织变化。切取试样用锯、剪、气割和砂轮切割等方式。

2.试剂

3.浸蚀时间

浸蚀时间与钢材成分、状态、表面粗糙度、检验目的和试剂新旧程度等有关，以低倍组织能清晰呈现为宜，一般为10～40min。

4.清洗

热水刷洗→碱水刷洗→热水刷洗→吹干。

5.热酸浸蚀的基本原理

二、硫印实验法

1.硫印的基本原理

2.硫印操作

（1）配制2～5%硫酸水溶液。

（2）切取略大于试样表面的印相纸，浸入硫酸水溶液中1～2min。……

（3）经3～5min，取下印相纸，进行水洗、定影、冲洗、上光干燥。

非金属夹杂物的检验

非金属夹杂物对钢材的危害：

1.导致应力集中，引起疲劳断裂。

2.降低塑性、韧性、焊接性、耐腐蚀性，易发生点蚀。

3.沿晶界分布的硫化物将引起热脆。

一、非金属夹杂物的分类

1.按夹杂物的来源分

（1）内在夹杂物

①在钢冶炼过程中的脱氧产物；②冶炼过程中溶解的硫、氧、氮形成的化合物。③钢液内的反应产物和冷却时的析出物。

（2）外来夹杂物

钢在冶炼过程中，由炼钢炉、出钢槽、盛钢桶等内壁脱落物。

2.按夹杂物的化学成分分

（1）氧化物系

（2）硫化物系

（3）氮化物

3.按夹杂物的塑性分

（1）塑性夹杂物 在压力加工过程中，成带状、断续条状、纺锤状等，如FeS等。

（2）脆性夹杂物 在压力加工过程中，成破裂串，如AL 2 O 3 等。

（3）不变形夹杂物 如SiO 2 等。

二、非金属夹杂物的鉴定方法

       分为宏观和微观两种方法。

1.宏观鉴别方法

       热酸浸蚀、冷酸浸蚀、硫印、超声波、磁粉探伤、断口分析等。

2.微观鉴别方法

       化学分析、岩相法、金相法、X射线结构分析法、电子显微镜观察法、电子探针法等。

三、非金属夹杂物的金相鉴定

1.试样准备

（1）取样部位和数量按相应标准执行。

（2）磨制前经淬火和低温回火提高基体硬度，以免磨制时非金属夹杂物脱落。

（3）轻磨轻抛，短时完成。（抛光布用短纤维、抛光粉用氧化镁等）

（4）抛光后→洗净→吹干→直接观察。

2.非金属夹杂物的主要特征

（1）形状

①球状FeO、SiO 2 →图6-1。

②方形、长方形、三角形、六角形、树枝状等图6-2

（2）夹杂物分布

成群聚集——Cr 2 O 3 ；孤立分散——硅酸盐；

排列成串——AL 2 O 3 、FeO-MnO；沿晶分布——FeS、FeS-FeO共晶；

链状分布——AL 2 O 3 ；

（3）夹杂物的透明度与色彩

夹杂物分为：

透明——硅酸盐、二氧化硅、硫化锰等。在暗场下明亮，色彩鲜明。图6-4。

半透明——

不透明——氮化物、硫化铁。在暗场下呈暗黑色、白色两边。图6-5。

（4）在偏振光下的各向异性效应

夹杂物有各向异性、各向同性之分。

各向异性的夹杂物在正交偏振光下，当转动显微镜的载物台360°时，产生对称的四次发光和消光现象。

（5）夹杂物的黑十字现象

球状透明各向同性夹杂物，在正交偏振光下呈现独特的黑十字现象。

（6）夹杂物的硬度、塑性、抛光性

用纤维硬度计测量，初步判断。

（7）夹杂物的化学性能

根据夹杂物的抗蚀性不同。