如何揭示金属和合金的微结构特征

本文概述了金相学和金属合金的表征。 不同的显微镜技术用于研究合金的微观结构，即晶粒，相，夹杂物等的微观结构。金相学是出于了解合金微观结构对宏观性能的影响而发展的。 所获得的知识可用于合金材料的设计，开发和制造。

金相学是对所有类型的金属合金的微观结构的研究。可以更精确地将其定义为观察和确定金属合金中晶粒，成分，夹杂物或相的化学和原子结构以及空间分布的科学学科。通过扩展，这些相同的原理可以应用于任何材料的表征。

使用了不同的技术来揭示金属的微观结构特征。大多数研究都是在明场模式下用入射光显微镜进行的，但是其他较不常见的对比技术，例如暗场或微分干涉对比（DIC），以及彩色蚀刻（色度）的使用，正在扩大金相应用的光学显微镜的范围。

金属材料的许多重要的宏观特性对微观结构高度敏感。关键的机械性能，如抗张强度或伸长率，以及其他热或电性能，直接与微结构有关。对微观结构和宏观性能之间关系的理解在材料的开发和制造中起着关键作用，并且是金相学的终目标。

正如我们今天所知，金相学很大程度上归功于19世纪科学家亨利·克利夫顿·索比的贡献。他在英国谢菲尔德（Sheffield）（英国）用现代钢铁制造的开拓性作品强调了微观结构和宏观性能之间的紧密联系。正如他在临终时所说的那样：“在那些早期，发生了铁路事故，我曾建议该公司搭起一条铁路并用显微镜对其进行检查，我会被视作适合男人送往庇护。但这就是现在正在做的事情……”