金相学的兴起给金属材料研究带来了历史性的变革，而蔡司长久以来一直致力于金相显 微镜的研发与应用，并将金相学的科研水平推向一个又一个高点。2010 年蔡司最新推出的 金相显微镜 Axio Scope A1 再次为金相学的长足发展了提供最佳检测工具。
蔡司研究级正立万能材料显微镜 Axio Scope A1 的诞生源于蔡司精湛的光学技艺与客 户利益的完美结合，Axio Scope A1 能够给用户提供最优秀的成像质量的同时也能够实现用 户经济利益的最大化，并且为用户日后的研发水平的提高提供了足够大的升级空间。这是基 于用户利益的设计理念，Axio Scope A1 已经成为业内最具竞争力的显微镜产品。 产品特点： 1、 采用世界上最优秀的无限远双重色彩校正及反差增强型（ICCS）光学系统，为用户提
图 4 总脱碳层平均厚度 0.53mm 100X
图 5 全脱碳层平均厚度 0.24mm 100X
3.钢中金相组织的检定
金相组织的检测与判定可以说是金相检验中最重要，也是经常进行，而且进行得最多的 检测项目。通过对金相组织的检定，对新产品开发来讲，可以判明钢材是否达到新产品开发 的目的、要求、还存在何差距，从而确定下一步的主攻方向；对炼轧钢工艺的优化改进来讲， 也可以达到和新产品开发同样的效果；对于当钢材出现质量问题时的情况，如钢材出现冷弯 断、脆断、伸长率不合格，就要检测一下钢材中是否存在异常组织，如马氏体、屈氏体、上 贝氏体、魏氏组织、钢中组织是否异常粗大等；再如当钢材出现拉拔断时，就要检测一下钢 中是否有空洞、网状组织、马氏体岛等；又如当钢材出现强度指标过低或过高时，就要检测 一下钢中组织晶粒是否太细小或太粗大。下面是部分检测项目的一些金相组织图片，通过金 相组织的检测，使我们发现了钢材产生问题的原因，优化改进炼轧钢工艺，改进钢材产品质 量。通过对公司购进钢材进行质量把关，及时发现问题，减少公司经济损失。通过对二级厂 失效零部件的金相检测，及时发现问题 ，减少二级厂理赔损失都发挥了重要 作用。
图 1 硫化物类非金属夹杂物（A 类）
图 2 氧化铝类（B 类）、球状氧化物类（D 类）非金属夹杂物
图 3 硫化物类（A 类）、硅酸盐类（C 类）、球状氧化物类非金属夹杂物（D 类）
2.脱碳层厚度的检测
该项目也是多数钢材应检项目，一般情况下检测的是总脱碳层厚度，包括全脱碳层和部 分脱碳层之和，所谓全脱碳层是指全为铁素体的金属层，所谓部分脱碳层是指含有铁素体和 珠光体混合组织的金属层，单位是毫米 （mm）。对于中高碳钢、轴承钢等 钢种，脱碳层厚 度是必检项目。因为钢材表面失碳就会造成中高碳钢淬火时表面硬度达不到技术要求，也就 是通常所说的淬不上火，这实质上是钢材表面脱碳使生成的马氏体碳含量低所致，因为钢中 马氏体的硬度是由碳含量决定的。对于轴承钢来讲表面失碳就会大大降低轴 承的疲劳性能， 缩短 轴承的使用寿命，从而使轴承过早 的发生疲劳失效。
透射光：明场、ADF 高级暗场、圆偏光、相衬 物镜转盘：6 孔 最大式样高度：380mm 数字化图像分析工作站：计算机、打印机、数字摄像头、软件 可配自动扫描台 升级空间，可升级为颗粒度分析系统、高温金相系统
应用论文：
金相显微镜在钢铁行业的一些应用
朱占涛 1，张国滨 2，钱寒梅 2
（1.河北钢铁集团宣钢公司技术中心 河北·宣化 075100） (2.蔡 司 公 司)
1.夹杂物的检验
无论是钢材，或是失效的设备零部件，一般情况下都要检测非金属夹杂物，这其中包括 种类和级别。目前中华人民共和国国家标准，钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微 检验法，GB/T 10561‐2005/ISO4967：1998（E）中分为五类即：硫化物类非金属夹杂物（A 类）；氧化铝类非金属夹杂物（B 类）；硅酸盐类非金属夹杂物（C 类）；球状氧化物类非金 属夹杂物（D 类）；单颗粒球状类（DS 类）。每一类里又包括粗系和细系，而级别则指夹杂 物数量及尺寸大小。钢中非金属夹杂物的存在，对钢材各项性能产生着不同程度的影响，它 的存在既有有利的一面，又有不利的一面。如易切削钢通过增加硫元素含量形成硫化锰，使 钢材在机加工的切削过程中易于切削不粘刀，这利用了非金属夹杂物有利的一面。但非金属 夹杂物在钢中的存在更多表现为负面作用，它的存在破坏了金属基体的连续性，使夹杂物周 围金属出现变形不一致；更由于夹杂物的存在，使该处容易产生应力集中，进而产生微裂纹， 并可能进一步发展为裂纹。现代材料领域出现的新一代洁净钢、超级洁净钢，就是要求钢中 夹杂物含量不仅更少，而且形态是可控的，从而使钢材表现出更加优异的性能。夹杂物检测 的几个实例图片如下：
图 6 钢材心部马氏体组织 图 7 钢材心部马氏体岛 图 8 钢材心部环形缩孔
图 9 钢材心部网状渗碳体 图 10 钢材心部空洞
图 11 钢材正常金相组织：F+P
图 12 钢材异常金相组织：F+P+W
图 13 产生于炼钢工序裂纹的金相形貌特征 （裂纹内有氧化铁皮，并伴有脱碳存在）
图 14 产生于高温锻造裂纹的金相形貌特征
研究级正立万能金相显微镜 Axio Scope A1
ZEISS 一百多年的骄人历史从发明世界上首台显微镜开始。一个世纪后的今天，ZEISS 仍致力于为用户研发最具创造力的显微镜系列产品。通过我们不断改进的显微技术，我们正 在为全世界的用户开拓一条探索微观世界的道路。今天的显微镜与以往相比，它们的成像质 量更好、效率更高、机械性能更加稳定，并且更加环保。 总体描述：
供最锐利的图像。
2、 采用 5 种上部部件和 3 种下部部件及两个立柱组合方式，可根据您对材料检测的要求 和经济成本进行任意灵活的组合，可实现对透明材料、不透明材料以及荧光材料的分析， 同时具有强大的升级空间，保证您未来的检测要求。
3、 业界最大式样高度可达到 380 毫米的，给您提供非凡的操作空间。 4、 贴近用户的灵活性，设备的部件升级无需专业人员，用户可自行操作完成。
二.金相显微镜的应用概述
金相显微镜针对钢铁物件可以完成多种工作：①.试样的夹杂物检验；②.试样脱碳层的检测；④.试样层次分布的检定；⑤.钢铁金相组 织检定，包括铁素体，渗碳体，珠光体 (粗珠光体、索氏体、屈氏体)，贝氏 体（上贝氏体、 下贝氏体、粒状贝氏体、无碳贝氏体、柱状贝氏体、反常贝氏体等），马氏体，回火马氏体， 回火索氏体，回火屈氏体，石墨，莱氏体等的检定；⑥.钢铁设备零部件的失效分析；⑦.钢 铁表面细微缺陷的检测，如微裂纹、小 折叠等；⑧.钢材金相组织中各组成 相相对百分比的 评定，最典型也是最常用的如低碳钢金相组织中，铁素体、珠光体、贝氏体、魏氏组织百分 含量的评定；高碳钢金相组织中，索氏体百分比、心部马氏体岛级别、心部网状渗碳体级别 的评定；⑨.铁素体平均晶粒度的评定。下面就金相检验中常用的几个项目简要加以说明。
金相学主要指借助光学（金相）显微镜和体视显微镜等对材料显微组织、低倍组织和断 口组织等进行分析研究和表征的材料学科分支，既包含材料显微组织的成像及其定性、定量 表征，亦包含必要的样品制备、准备和取样方法。其主要反映和表征构成材料的相和组织组 成物、晶粒（亦包括可能存在的亚晶）、非金属夹杂物乃至某些晶体缺陷（例如位错）的数 量、形貌、大小、分布、取向、空间排布状态等。
技术参数： 光学系统：ICCS 光学系统 镜体：5 种镜体，23 种组合，FEM 设计,ACR 位置编码 物镜：5× 10× 20× 50× 100× 可选 1.25× 2.5× 150× 目镜：10×/23 观察功能转盘：2、4、6 三种模块盒 观察功能:反射光：明场、ADF 高级暗场、圆偏光、微分干涉、荧光
（裂纹内有氧化铁皮，并伴有脱碳存在，有魏氏组织） 图 15 抗拉强度高试样含贝氏体区域 图 16 高碳钢线材脆断金相组织：M+T
图 17 铬镍钼无限冷硬球墨铸铁轧辊金相组织：P+Ld＇+G
图 18 中铬镍钼轧辊中的石墨浸蚀前形貌
图 19 中铬镍钼轧辊中浸蚀后的石墨及金相组织形貌
三.总结与回顾
通过金相显微镜在钢材分析中的应用，深感随着科学技术的进步，各种检测设备技术的 升级、功能的日臻完善，操作人员操作技术水平的不断提高，将信这种手段必将对企业的发 展发挥越来越大的作用。对检测设备的应用与技术的掌握，最终体现在科技 的进步上，这才 是人 类赖以进步和发展的强劲动力。
摘 要： 本文概要介绍了金相显微镜的适用领域及使用范围，着重介绍了其在我企业的一些具体应用。 关键词： 金相显微镜，钢铁行业，应用
一.前言
金相显微镜在钢铁体行业有着重要的应用，是钢铁材料分析的一种重要手段和工具，是 钢铁行业、军工、航天、机械制造、科研院所、院校科技人员开展科研的好帮手。目前我们 单位所使用的金相显微镜为德国产莱卡倒立式光学显微镜，其系统放大倍率范围是 50~1000 倍，该套系统包括显微镜和计算机两部分。它不仅可以观察金相试样，还可以对试样进行感 兴趣区域的拍照，照片可存储、传输（转移），使用非常方便。文中的图片大部分属于作者 本人工作中保存下来的东西，通过整理应用于文中，并借此机会和同行的科技工作者、专家 进行交流与探讨。