**近代物理实验之金相实验**是大学物理学专业中一项重要的实践课程，旨在让学生掌握金相试样制备技术和初步的金相分析方法。金相分析通过对金属或合金材料的微观结构进行观察，以评估其性能和服役状态。以下是金相实验的核心知识点：
**一、金相试样的制备**
1. **取样**：选取具有代表性的部位至关重要。失效零件、热处理后的零件、铸锻件以及供应态轧制材料都有特定的取样要求。取样方法包括锯、车、铣、刨等，硬度较高的材料可能需要水冷式砂轮切片机或钼丝切割机。
2. **镶嵌**：对于形状不规则或易碎的试样，需进行镶嵌以保护边缘，常用XQ-2型金相试样镶嵌机进行机械镶嵌。
3. **粗磨**：在砂轮机上进行，消除大颗粒粗糙表面。正确操作可避免磨面质量问题。
4. **细磨**：采用不同细度的金相砂纸进行，精细打磨至平整。
5. **抛光**：使用P-2型抛光机，通过机械、电解或化学方法去除微小划痕，达到镜面效果。抛光过程中需注意添加抛光液、抛光方向、水量控制、试样转动和抛光时间。
6. **浸蚀**：利用试剂对金属组织的不同相进行选择性腐蚀，以突出微观结构。浸蚀法分为化学浸蚀和物理显示法，如擦蚀法，通过显现出组织的明暗差异进行观察。
**二、金相分析**
1. **浸蚀前后的对比**：浸蚀前后试样的金相形貌变化能揭示材料的组织结构，如铁素体、回火索氏体等。
**三、实验报告要求**
1. 实验报告应包含实验名称和目的。
2. 详细描述制备金相试样的步骤，配合绘制的金相组织图，以可视化展示实验过程。
3. 分析在制样过程中遇到的问题，如取样不当、镶嵌困难、磨削不均匀等。
4. 总结提高试样质量的经验和体会，如选取合适的工具、控制抛光时间、优化浸蚀条件等。
金相实验是理解金属材料性质和失效机制的关键环节，熟练掌握试样制备和分析技巧对于物理学和材料科学的学习至关重要。通过这个实验，学生不仅能学习到实际操作技能，还能培养观察和分析问题的能力。
