金相大师的完美制样艺术

stigershu

好久没有发贴了，今天突然看到了以前参加个培训的文档，里面有很多大师级前辈的完美制样后的金相图片，发出来让大家都欣赏欣赏（可是我的宝贝哈，一直藏着的呢）
作者: Brian Bousfield

所谓完美制样，在本贴中仅仅指在试样上没有以下制样缺陷：1.镶嵌缺陷—裂纹和气泡       磨光缺陷—彗星拖尾 (嵌入树脂与试样缝隙之间的磨料颗粒  嵌入试样软相中的磨料颗粒试样中凸起的硬相颗粒均可造成)   脱落   腐蚀后出现残余损伤没有完全去除的痕迹等等。 2.磨痕。  3.浮凸  4.塑性流变

同时借该贴想说几句，我希望该版块内热心的同行们，热处理质量控制 版块不仅仅是一个发图的版块，它涉及内容有  金相分析｜失效分析｜力学性能试验｜质量管理等，所以，若你有很多的图片，而又不是为了解决某个实际问题的话，请将其集中起来，在同一贴内发表，方便别人查阅，也减轻了管理员的整理帖子的负担。（注：因网络问题，一次没有办法传太多图片，多了就传不上来了，所以我自己的回复比较多了）

申明：1.本贴仅仅为了分享一些好的图片，不接受任何无意义的赞美之类的回帖，回帖仅接受金相组织辨别或制样技巧询问和该问题的回复及发表其他的漂亮金相图。若发现无意义回复，一律报告给热处理质量控制版斑竹严肃处理！2.本贴内图片禁止任何直接转载，转载须注明出处！

帖子目录：  1楼——33楼：大师经典金相图片欣赏。
               36楼—— 47楼：制样缺陷案例。
               48楼—— 49楼：国内某研究所制备完美金相图片欣赏（因图片文件太大，都在10M以上，所以只传递了一部分）。
               50楼——     楼：常见浸蚀剂配方介绍。


铜锌铝形状记忆合金 (非正交偏振光照明,200X) （试样经化学机械抛光后未经腐蚀）


铜锌铝形状记忆合金 (非正交偏振光照明,100X） 另一视场,试样经化学机械抛光后未经腐蚀


铜锌铝形状记忆合金 (非正交偏振光照明,100X) （另一试样经化学机械抛光后未经腐蚀）
月

[ 本帖最后由 stigershu 于 2008-5-18 23:37 编辑 ]

[ 本帖最后由 stigershu 于 2008-10-11 11:20 编辑 ]

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黑心展性铸铁 (非正交偏振光,250X)用nital腐蚀, 由不同核心发展的珠光体领域组织


钇钡铜氧化物高温超导材料 (非正交偏振光照明,1000X)875-925?C烧结,化学机械抛光,未经腐蚀


铝青铜 (非正交偏振光照明,未经腐蚀,200X）金属模铸造,晶粒相对粗大, alpha相细针状魏氏组织自非平衡 beta相马氏体沉淀


铝青铜 (非正交偏振光照明,未经腐蚀,200X）上述试样退火后转变为alpha+gamma片状共析体用高倍物镜可分辨出


铝青铜 (非正交偏振光照明,未经腐蚀,200X）另一块试样退火后的显微组织

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铸造黄铜（DIC照明,100X）（振动抛光, 未经腐蚀. 显示出晶粒及晶内沉淀, 腐蚀将破坏这一效应）


铸造黄铜（DIC照明,250X）（振动抛光,未经腐蚀,较高放大倍数）


铜的腐蚀（明视场照明,100X）右侧绿色层为破碎氧化物层,浅黄色部分未受腐蚀影响


铜的腐蚀（暗视场照明,100X）（黑色部分未受腐蚀影响）

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铁硅锰合金（明视场照明, 100X）（略微看到一点晶粒组织）


铁硅锰合金（DIC照明, 100X）（与上图同一视场,显示出所有组织细节）


铁硅铬锰合金（DIC照明,100X）


骨骼（明视场照明, 200X）（几乎看不到任何组织细节）

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骨骼（与上图同一视场,DIC照明, 200X）（无须任何形式的染色或腐蚀即可显示组织细节）


软骨及骨骼（透射正交偏振光照明+灵敏色片）（切片厚度：20 - 30微米） 100X


骨骼 (透射正交偏振光照明+灵敏色片,250X)骨骼内部组织分析, 必须使用透射光, 试样厚度：20 - 30微米


纯铜的滑移痕迹（DIC照明, 500X）（振动抛光后用台钳夹紧并稍加压力，使自由表面产生塑性变形,出现滑移台阶）

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纯铜的滑移痕迹（DIC照明, 500X）（上述试样同一视场,移动Normaski棱镜,使呈现橙红色）


超合金材料上的显微硬度压痕(DIC照明, 500X）（压痕附近的滑移痕迹和棱角状橙色TiN夹杂）


玻璃基复合材料 (DIC照明, 250X)（特别难制备的试样.   Pyrex玻璃基体容易破碎脱落,纵向碳化硅纤维由于过度抛光而产生圆角并容易产生贯穿整个纤维的纵向裂纹）


钛基底上的羟基磷灰石等离子涂层 (明视场照明)（200X,孔隙度估计为8%,涂层中的裂纹像热裂纹,涂层与金属的界面也认为不好）

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钛基底上的羟基磷灰石等离子涂层（DIC照明）（200X,涂层与金属之间的界面具有波浪形,怀疑存在未熔颗粒）


钛基底上的羟基磷灰石等离子涂层 (DIC照明,500X)（证实的确存在圆形易碎未熔颗粒,孔隙度为零,是一个良好的涂层. 必要时可振动抛光1-12小时）


镍铝化合物（明视场照明, 200X）（明视场下几乎看不到什么,对于这类材料,这是正常的）


镍铝化合物（非正交偏振光照明, 200X）（用胶体状二氧化硅抛光后,表面对光有一定的双折射性，只有一定位置的非正交偏振光才具有上述效应）

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镍铝化合物 (非正交偏振光照明, 400X）（较高放大倍数的同一试样）


钢基底上的镍铬等离子涂层（明视场照明）（200X,可以看到波浪状界面,似乎没有孔隙且试样制备良好,有圆球状未熔颗粒,氧化物没有脱落）


钢基底上的镍铬等离子涂层(暗视场照明) 200X（可以看到易碎氧化物区域的波浪状花样,在右侧可以看到一条磨痕从涂层一直穿入基底,说明没有过度抛光）


钢基底上的镍铬等离子涂层（正交偏振光照明）（500X,加灵敏色片,只看到涂层部分,对于半透明材料,任何低于表面部分均呈黄色)

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氧化镁-石墨耐火材料 (明视场照明,100X)（暗色区域可能是孔隙或是脱落的石墨）


氧化镁-石墨耐火材料(100X) (偏振光照明+灵敏色片，制备接近完美)


黄铜矿(检波用晶体) (明视场照明,100X)(暗色部分为半透明矿物,较亮部分为金属矿物)


黄铜矿(检波用晶体) (暗视场照明,100X)(较浅部分为矿物. 暗色部分为矿物,有白色线条围绕其右侧,其左侧似乎还有晶粒组织)


[ 本帖最后由 stigershu 于 2008-3-27 21:58 编辑 ]

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氮化铝基底上的钼镍金镀层(明视场照明,400X)(可以看到基底的晶粒,扩散层晶粒隐约可见,多孔性镀钼层在靠近镀镍层处不清晰,镀镍层不明显,看不见与树脂相邻的镀金层)


氮化铝基底上的钼镍金镀层(暗视场照明,400X)(最外层的细黄线为镀金层,再往里的细暗黑色区为镀镍层,这是观察亚微米级厚度镀层的最佳照明方式,然后有一个大得多的多孔性镀钼区和扩散层)


氮化铝基底上的钼镍金镀层(DIC照明,400X)陶瓷基体和扩散层显示效果最佳,无法分清镀金层与镀镍层,


铜锌二元合金组织(暗视场照明,1000X)(beta相基体,晶界有几乎连续的网状gamma相,晶粒内有许多星状gamma相沉淀)


[ 本帖最后由 stigershu 于 2008-3-27 21:58 编辑 ]

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低温超导体导线 (明视场照明, 500X)


低温超导体导线 (暗视场照明,500X)


电子元件 (明视场照明,250X)


电子元件 (暗视场照明, 250X)左下的半透明陶瓷非常清晰, 右侧的电容也很明显


[ 本帖最后由 stigershu 于 2008-3-27 21:57 编辑 ]

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氧化铝陶瓷元件钎焊接头(明视场照明, 400X)(加兰色滤色片. 铜银合金钎料的外面是镀镍层, 再往外是多孔性镀钼层,黑色部分是光反射性低的氧化铝 )


钎接组织 (DIC照明,400X)未经腐蚀的试样是一个淬火硬化的刀头钎接到钢制刀杆上DIC照明给出组织细节特别是钎接部分


一级方程式赛车刹车片 (正交偏振光+灵敏色片)(200X, 由于不再允许使用石棉, 现在刹车片使用了包含石墨等许多种材料)


一级方程式赛车刹车片 (正交偏振光+灵敏色片)(刹车片的另一个视场, 200X)


[ 本帖最后由 stigershu 于 2008-3-27 21:57 编辑 ]

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Nimonic 105 镍基超合金 (DIC照明) 1000X(可以看到氮化钛和晶界沉淀,如果氮化钛以任何方式受到应力的作用,其周围一定可以看到变形痕迹,由此可证明此试样的制备已完成无损伤阶段)


在DIC照明条件下拍摄的显微组织照片旋转180度后凸凹相反的视觉效应  1000X


复杂铝合金(明视场照明, 400X)(未经腐蚀,较浅的手写体形铝铁锰硅相,较深的为硅相,还有铝铜化合物相,还可以使用DIC照明)


粉末烧结碳化钨(DIC照明,1000X)（使用100倍油侵物镜）


[ 本帖最后由 stigershu 于 2008-3-27 21:56 编辑 ]

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W-27%Cu粉末冶金复合材料热等静压制备  Klemm III号试剂腐蚀20秒明视场照明 图内标尺长20微米


球墨铸铁 (偏振光照明+灵敏色片, 400X)(未经腐蚀 如果不加灵敏色片,则背景为黑色,石墨具有不同灰度)


球墨铸铁 (偏振光照明+灵敏色片, 400X)(用2%硝酸酒精溶液腐蚀,使珠光体受腐蚀. 使用更高放大倍数)


氧化镁石墨耐火材料氧化镁为硬脆相,而基体石墨则易碎不致密,试样制备很难石墨在光学上具有各向异性. 此试样的制备相当完美


[ 本帖最后由 stigershu 于 2008-3-27 21:56 编辑 ]

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炮铜,锡锌青铜 (DIC, 200X) (88%Cu, 10%Sn, 2%Zn)


蓝铜矿 (非正交偏振光,100X) 制备不良的试样不可能获得以下的图象


显微镜下捕获的“鱼”(DIC,50X) 在研究胶体状二氧化硅抛光磨料悬浮液结晶时 看到的很像“鱼”的硅酸钠晶体时抓拍到的一个镜头


显微镜下捕获的“小鸡”(400X) 试样为玻璃化氧化铝砂轮,暗视场照明,红色为氧化铝晶粒,浅色为晶界,蓝黑色为树脂填充的孔隙


更多精彩，明天继续，发帖子太累了，休息一下。

[ 本帖最后由 stigershu 于 2008-3-27 21:55 编辑 ]

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工业纯钛退火状态,热染,偏振光+灵敏色片,100X


铸态双相不锈钢 (Fe-<0.03%C-<1.5%Mn-<1%Si-25%Cr-7%Ni-4.5%Mo-0.2%N) 固溶处理后的显微组织.  LB试剂 腐蚀.  奥氏体被染色而铁素体则不受影响. 由于是铸态组织, 奥氏体中不会出现退火孪晶


5160 合金钢(Fe – 0.6% C - 0.85% Mn – 0.25% Si – 0.8% Cr) 830?C奥氏体化 30 min., 538?C等温30 s, 水淬. 10%焦亚硫酸钠水溶液腐蚀. 马氏体(浅棕色)和上贝氏体(兰色).


AerMet 100 (Fe-0.23%C-13.4%Co-11.1%Ni-3.1%Cr-1.2%Mo)粗大低碳条状马氏体. 1093℃奥氏体化,空冷;675℃时效6小时,空冷. 10%焦亚硫酸钠水溶液腐蚀并在偏振光加灵敏色片照明条件下观察. AerMet 是 Carpenter Technology Corp. 的一个注册商标


[ 本帖最后由 stigershu 于 2008-3-27 21:54 编辑 ]

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Muntz 金属(Cu – 40% Zn)加热到两相区(716?C),保温1 h,水淬. Klemm I 号试剂腐蚀,使β相染色. 明视场照明


Muntz 金属(Cu – 40% Zn)加热到两相区(716?C),保温1 h,水淬. Klemm I 号试剂腐蚀,使β相染色. DIC,α相内有退火孪晶


积成电路板显微组织 Klemm III号腐蚀剂 显示出铜基底,镀金层,硅晶片,以及焊料的真实色彩


不锈钢 (Fe - >0.15% C - >0.15% S – 13% Cr) 热变形 (约 98 HRB). Beraha CdS 试剂腐蚀. 白色晶粒为δ铁素体, 灰色细长条物为硫化锰, 其余为马氏体.  水平方向为试样的纵向.


[ 本帖最后由 stigershu 于 2008-3-27 21:53 编辑 ]

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碳素工具钢(1.05%C)球化退火组织 钼酸钠试剂腐蚀.渗碳体颗粒(棕红色)和铁素体基体均被染色


Fe-1%C 二元合金热轧组织中的渗碳体Beraha 钼酸钠试剂染色腐蚀. 箭头处为自原奥氏体晶界析出的先共析渗碳体. 珠光体中的渗碳体也被染色. 明视场照明.


退火并冷拉海军黄铜(Cu – 39.7% Zn – 0.8% Sn) 横向截面用Beraha硒酸试剂腐蚀,在偏振光下观察. α相被染色并有退火挛晶,β相染色不均匀


热挤压并冷拉Muntz金属(Cu- 40% Zn), Beraha硒酸试剂染色腐蚀,有孪晶的FCC α晶粒染色成黄红色; β相不均匀染色,其周围边界为浅兰色. 明视场.


[ 本帖最后由 stigershu 于 2008-3-27 21:52 编辑 ]

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奥氏体不锈钢(Fe-<0.08%C-18%Cr-9%Ni-3.5%Cu) 热轧及固溶退火  Beraha’s BI 试剂腐蚀. 等轴有孪晶的FCC奥氏体晶粒. 微弱的垂直线是合金的偏析造成的(垂直方向为试样的纵向)  偏振光+灵敏色片


Hadfield 热变形高锰钢 (Fe-1.12%C-12.7%Mn-0.31%Si) 固溶处理 Beraha 3号磺酰胺酸试剂腐蚀, 偏振光加灵敏色片. 有退火孪晶的奥氏体晶粒.


Fe-39%Ni 变形合金, 退火 用Beraha 磺酰胺酸 3号试剂腐蚀  偏振光加灵敏色片 不同取向并有退火孪晶的奥氏体晶粒.


[ 本帖最后由 stigershu 于 2008-3-27 21:52 编辑 ]

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罗马时代熟铁铁钉(钉头下面部分), Beraha磺酰胺酸腐蚀剂腐蚀 在偏振光加灵敏色片照明条件下观察. 显示出不同取向的铁素体晶粒; 铁素体内的变形孪晶—又称纽曼(Neumann)带; 以及深棕红色条状炉渣 (中部垂直向上偏右方向);


7Mo双相不锈钢中的奥氏体, 铁素体, 和σ相816℃ 退火并时效 48 h   电解腐蚀  部分铁素体 (棕黄色) 转变为σ相 (橙色) 还有新形成的奥氏体, 原奥氏体未被染色


铝青铜 抛光后未经腐蚀 DIC


Al-Fe-Mg-Mn 未经腐蚀 DIC


[ 本帖最后由 stigershu 于 2008-3-27 21:51 编辑 ]