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介绍以光学显微镜观察材料金相时之试片准备、显微镜操作与观察方法如下：

试片准备

1. 取样：试片之选择应具有代表性，例如铸件之上、下、表、裡各处之微观结构互異，故须于數

个适当部位分别撷取试片观察才能对整个铸件有全盘瞭解 试片之切取可使用钢锯或砂
。

輪切割，但应注意适度冷确，以免试片过热改变组织。试片高度以能方便把持为准，研

磨面积约 2~3 cm2 较恰当。

2. 镶埋：若试片太小或其形狀不易把持则须进行镶埋。以电木、树脂、或压克力将其包覆成适当

大小形狀以方便研磨抛光。依其使用材料与方式，镶埋可分为热镶埋与冷镶埋兩种，前

者须加压加热(图一)，后者则于常温常压下将镶埋液注入模中，待其固化后即可。

3. 研磨：依序以 240 400 600 800 1200 号之水砂纸研磨试片观察面，使表面平整并去除损

伤变形区。由于每一次研磨所造成之变形深度约为刮痕深度的 10~50 倍(硬的材料较浅

，软的材料较深)，因此每一张砂纸的研磨时间通常为前一号砂纸所费时间之兩倍，才

能将其所造成之变形层完全去除。为方便判定前一号砂纸刮痕是否完全磨除，每换一张

砂纸，将研磨方向旋转 90°。研磨应在平台或玻璃片上进行并冲水，压力适中并切忌发

生摆动或力量不均匀之情形，以保持研磨面之平整。换砂纸时应将试片、平台、手皆以

清水冲洗乾淨，避免粗颗粒之残留。

4. 抛光：此步骤是使研磨面产生平整无刮痕、如镜面一般的表面，以便作精确的金相观察。其方

法是在适度润湿并喷洒抛光剂的旋转绒布上，将试片由中心向外作小圆圈运动，使抛光

剂将试片刮痕磨除。抛光剂颗粒依序以 1μ 0.3μ 0.05μ之氧化铝粉加水进行，前者

之转盘速度约 500 rpm，后兩者则宜于 300 rpm 以下，每次抛光前皆应将试片、手以清

水冲洗乾淨。抛光压力宜轻以免抛光颗粒镶入试片。抛光后之试片以清水洗涤后再以空

气压缩机或吹方机吹乾。图二为金相试片研磨抛光机。

5. 浸蚀：抛光后之试片若直接观察，仅能看到孔洞、裂缝等缺陷，若经适当浸蚀液浸蚀后，则可

观察到晶粒、晶界及各种相。这是因为不同的成分、结构、结晶方向等受腐蚀之速率不

同造成光线反射率之差異而显现出不同深浅与色泽。浸蚀后之试片应立即以清水冲洗，

再以酒精冲洗后以热风吹乾 钢铁類金属一般以 Nital 溶液(1~10%硝酸+酒精)浸蚀 20~60
。

秒；铝合金则以 Kellers 溶液(2.5%HNO3+1.5%HCl+1.0%HF+95%H2O)浸蚀 10~30 秒。

若浸蚀时间不够则应重作最后抛光及浸蚀，若直接重浸蚀效果反而不佳。浸蚀后之试片

应立即观察照相，避免长时间存放时所造成之氧化问题。

6. 观察：将浸蚀后之试片置于反射试光学显微镜下观察，如图三。对焦时应将试片靠近接物镜，

眼睛靠近接目镜观察；转动粗调钮将试片调離物镜至初步对焦，再转动微调钮使精准对

焦。物镜倍率由小逐步调大。

四、步骤：

1. 依试片准备程序，将试片依序完成镶埋 研磨 抛光 浸蚀等作业。

2. 按显微镜操作要領观察各试片之金相组织，并选择具代表性之区域照相。

五、彙整并检验实验所获得之金相图片是否合理，并讨論其所显示的物理意义。最后，撰写实验

报告。

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