介紹以光學(xué)顯微鏡觀察材料金相時之試片準(zhǔn)備、顯微鏡操作與觀察方法如下：

試片準(zhǔn)備

1. 取樣：試片之選擇應(yīng)具有代表性，例如鑄件之上、下、表、裡各處之微觀結(jié)構(gòu)互異，故須于數

個適當(dāng)部位分別擷取試片觀察才能對整個鑄件有全盤瞭解 試片之切取可使用鋼鋸或砂
。

輪切割，但應(yīng)注意適度冷確，以免試片過熱改變組織。試片高度以能方便把持為準(zhǔn)，研

磨面積約 2~3 cm2 較恰當(dāng)。

2. 鑲埋：若試片太小或其形狀不易把持則須進(jìn)行鑲埋。以電木、樹脂、或壓克力將其包覆成適當(dāng)

大小形狀以方便研磨拋光。依其使用材料與方式，鑲埋可分為熱鑲埋與冷鑲埋兩種，前

者須加壓加熱(圖一)，后者則于常溫常壓下將鑲埋液注入模中，待其固化后即可。

3. 研磨：依序以 240 400 600 800 1200 號之水砂紙研磨試片觀察面，使表面平整并去除損

傷變形區(qū)。由于每一次研磨所造成之變形深度約為刮痕深度的 10~50 倍(硬的材料較淺

，軟的材料較深)，因此每一張砂紙的研磨時間通常為前一號砂紙所費(fèi)時間之兩倍，才

能將其所造成之變形層完全去除。為方便判定前一號砂紙刮痕是否完全磨除，每換一張

砂紙，將研磨方向旋轉(zhuǎn) 90°。研磨應(yīng)在平臺或玻璃片上進(jìn)行并沖水，壓力適中并切忌發(fā)

生擺動或力量不均勻之情形，以保持研磨面之平整。換砂紙時應(yīng)將試片、平臺、手皆以

清水沖洗乾淨(jìng)，避免粗顆粒之殘留。

4. 拋光：此步驟是使研磨面產(chǎn)生平整無刮痕、如鏡面一般的表面，以便作精確的金相觀察。其方

法是在適度潤濕并噴灑拋光劑的旋轉(zhuǎn)絨布上，將試片由中心向外作小圓圈運(yùn)動，使拋光

劑將試片刮痕磨除。拋光劑顆粒依序以 1μ 0.3μ 0.05μ之氧化鋁粉加水進(jìn)行，前者

之轉(zhuǎn)盤速度約 500 rpm，后兩者則宜于 300 rpm 以下，每次拋光前皆應(yīng)將試片、手以清

水沖洗乾淨(jìng)。拋光壓力宜輕以免拋光顆粒鑲?cè)朐嚻�。拋光后之試片以清水洗滌后再以�?/p>

氣壓縮機(jī)或吹方機(jī)吹乾。圖二為金相試片研磨拋光機(jī)。

5. 浸蝕：拋光后之試片若直接觀察，僅能看到孔洞、裂縫等缺陷，若經(jīng)適當(dāng)浸蝕液浸蝕后，則可

觀察到晶粒、晶界及各種相。這是因為不同的成分、結(jié)構(gòu)、結(jié)晶方向等受腐蝕之速率不

同造成光線反射率之差異而顯現(xiàn)出不同深淺與色澤。浸蝕后之試片應(yīng)立即以清水沖洗，

再以酒精沖洗后以熱風(fēng)吹乾 鋼鐵類金屬一般以 Nital 溶液(1~10%硝酸+酒精)浸蝕 20~60
。

秒；鋁合金則以 Kellers 溶液(2.5%HNO3+1.5%HCl+1.0%HF+95%H2O)浸蝕 10~30 秒。

若浸蝕時間不夠則應(yīng)重作最后拋光及浸蝕，若直接重浸蝕效果反而不佳。浸蝕后之試片

應(yīng)立即觀察照相，避免長時間存放時所造成之氧化問題。

6. 觀察：將浸蝕后之試片置于反射試光學(xué)顯微鏡下觀察，如圖三。對焦時應(yīng)將試片靠近接物鏡，

眼睛靠近接目鏡觀察；轉(zhuǎn)動粗調(diào)鈕將試片調(diào)離物鏡至初步對焦，再轉(zhuǎn)動微調(diào)鈕使精準(zhǔn)對

焦。物鏡倍率由小逐步調(diào)大。

四、步驟：

1. 依試片準(zhǔn)備程序，將試片依序完成鑲埋 研磨 拋光 浸蝕等作業(yè)。

2. 按顯微鏡操作要領觀察各試片之金相組織，并選擇具代表性之區(qū)域照相。

五、彙整并檢驗實驗所獲得之金相圖片是否合理，并討論其所顯示的物理意義。最后，撰寫實驗

報告。

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